Beata StaÅkiewicz - Instytut Fizyki
Beata StaÅkiewicz - Instytut Fizyki Beata StaÅkiewicz - Instytut Fizyki
4.2 Konkluzje końcowe W pracy podjęto próbę zbadanie wpływu uporządkowania kwazijednowymiarowej struktury, którą jest aperiodyczna supesieć optyczna typu Thue-Morse’a na jedną z jej właściwości fizycznych: transmisję światła spolaryzowanego. Supersieć skonstruowano w postaci wielowarstwowego ośrodka dielektrycznego, a wykorzystanie formalizmu macierzowego pozwoliło wyznaczyć transmitancję za pomocą dynamicznych odwzorowań śladów i antyśladów oraz uwzględnić wpływ ośrodków zewnętrznych na właściwości transmisyjne badanej supersieci. Przedstawiono wybrane wyniki obliczeń numerycznych dotyczących właściwości transmisyjnych nieperiodycznych supersieci optycznych T-M oraz scharakteryzowano dotychczas przeprowadzone badania odnośnie analizowanych struktur (patrz dodatek D). Badania te nie tylko zadziwiają i zaciekawiają, ale przede wszystkim przedstawiają nowe sposoby ich realizacji. UŜycie narzędzi matematycznych jak: analiza multifraktalna, teoria entropii, struktury algebraiczne (między innymi wykorzystywany wielokrotnie rozbudowany formalizm macierzowy) etc. (dodatek D, dodatek B) to tylko niektóre z nich. Co więcej okazuje się, iŜ zaawansowane narzędzia matematyczne, pozwalają fizykom poznawać i charakteryzować ilościowo właściwości specyficznych zjawisk fizycznych dla nieperiodycznych supersieci. Szczegółowej analizie poddano dwa typy supersieci aperiodycznej Thue- Morse’a: a) zbudowanej z materiałów prawoskrętnych, o dobrze znanej technologii wytwarzania (patrz rozdział 2); b) zbudowanych z materiałów lewoskrętnych o kosztownej i czasochłonnej technologii wytwarzania (patrz dodatek E); Istotnym osiągnięciem pracy, o charakterze uŜytkowym, jest opracowanie środowiska obliczeniowego, zaprogramowanego na platformie Delphi, które w prosty sposób pozwala na wyznaczenie i zbadanie transmisji światła spolaryzowanego w optycznej supersieci aperiodycznej T-M. Program Thue- MorseSuper.exe 10 , wykorzystuje do obliczeń formalizm macierzowy (metoda bezpośredniego mnoŜenia macierzy) i odwzorowania dynamiczne śladów i antyśladów (patrz rozdział 3). Pozwala on uŜytkownikowi wyznaczać i dokonywać analizy transmitancji w zaleŜności od wybranych parametrów modelu, którymi są: współczynniki załamania ośrodków zewnętrznych i warstw tworzących strukturę, liczba warstw, rodzaj polaryzacji, wartości parametry konkatencji, grubości warstw, długości FEM, kąty padania). Wybrane mapy transmisji (Rys. I–XII) zawarte w pracy są efektem posługiwania się ww. programem, którego wersja instalacyjna znajduje się na dołączonym do pracy CD. 10 Za zgodą autora T. Naskręta na wykorzystanie i dokonanie niezbędnych zmian w programie Supersieci.exe, którego pochodną stanowi program Thue–MorseSuper.exe. 52
Program Thue-MorseSuper.exe moŜe posłuŜyć jako uŜyteczne narzędzie przy projektowaniu wielowarstwowych struktur, np. w inŜynierii optycznej do projektowania filtrów optycznych, rezonatorów optycznych o zadanych właściwościach, wykorzystując do tego nieperiodyczny i nieprzypadkowy przestrzenny rozkład warstw. Tworzy to jakościowo nowy czynnik modyfikujący właściwości transmisyjne struktur wielowarstwowych. Ponadto pozwala na badanie transmisji światła spolaryzowanego w materiałach lewoskrętnych– tzw. metamateriałach. Godnym uwagi jest równieŜ fakt wykorzystania wielowarstwowych niebinarnych struktur dodatnich i ujemnych do uzyskania całkiem nowych efektów niŜ te otrzymywane poprzez inne nowo odkryte materiały, często o drogiej i czasochłonnej technologii wytwarzania, i w większości przypadków dające niemalŜe jednakowe wyniki. Aplikację moŜna równieŜ wykorzystać jako poŜyteczne narzędzie dydaktyczne. Praca moŜe zostać wykorzystana do celów naukowych i dydaktycznych jako opracowanie zawierające wieloaspektowy i szczegółowy materiał źródłowy. Powód to obszerny spis literatury zawierający nie tylko najwaŜniejsze pozycje ksiąŜkowe, liczne publikacje naukowe, najnowsze odkrycia, lecz takŜe adresy godne uwagi, ze względu na zawartość merytoryczną, stron internetowych. Praca jest wielopłaszczyznowym opracowaniem w języku polskim omawiającym kwazijednowymiarowe wielowarstwowe struktury aperiodyczne T-M. Przedstawia równieŜ najnowsze odkrycia z dziedziny wytwarzania metamateriałów jedno– dwu– i trzywymiarowych, opisując nowe, często dość nietypowe rozwiązania technologiczne. 53
- Page 1 and 2: POLITECHNIKA WROCŁAWSKA WYDZIAŁ P
- Page 3 and 4: SPIS TREŚCI.......................
- Page 5 and 6: DODATEK E Metamateriały: wybrane z
- Page 7 and 8: przedstawiono metody generowania ł
- Page 9 and 10: ROZDZIAŁ 1 If real quasicrystallin
- Page 11 and 12: ROZDZIAŁ 2 “It’s a discovery o
- Page 13 and 14: 2.2 Technologie wytwarzania supersi
- Page 15 and 16: Rys.2.4. Schematyczne przedstawieni
- Page 17 and 18: supersieciom półprzewodnikowym i
- Page 19 and 20: Dwuwymiarowe kryształy fotoniczne
- Page 21 and 22: 2.42 Kropki kwantowe Innym równie
- Page 23 and 24: W rozdziale tym omówione zostaną
- Page 25 and 26: Warto przy tym dodać, iŜ wzór re
- Page 27 and 28: 3.12 Niebinarna uogólniona supersi
- Page 29 and 30: Równanie FEM w ośrodku jednorodny
- Page 31 and 32: Dla polaryzacji typu s przyjmują o
- Page 33 and 34: (3.22) Macierz propagacji P j - wys
- Page 35 and 36: Ze względu na fakt silnej zaleŜno
- Page 37 and 38: Wyniki obliczeń numerycznych trans
- Page 39 and 40: Rys. II Mapy transmisji T(λ̃, θ)
- Page 41 and 42: Rys. IV Mapy transmisji T(λ̃, θ)
- Page 43 and 44: 3.4 Wielowarstwowy ośrodek z mater
- Page 45 and 46: Rys. VII Mapy transmisji T(λ̃, θ
- Page 47 and 48: Rys. IX Mapy transmisji T(λ̃, θ)
- Page 49 and 50: Rys. XI Mapy transmisji T(λ̃, θ)
- Page 51: o Pasma wysokiej transmisji supersi
- Page 55 and 56: Trzecia metoda jest ściśle związ
- Page 57 and 58: DODATEK B B.1. FRAKTALE Twórca teo
- Page 59 and 60: B.2. Wymiar fraktalny- co to właś
- Page 61 and 62: określone dla ograniczonych i domk
- Page 63 and 64: DODATEK C C.1.Wybrane wstępne wyni
- Page 65 and 66: Rys. C.3 Mapy transmisji T(λ̃, θ
- Page 67 and 68: DODATEK D Supersieci THUE-MORSE’A
- Page 69 and 70: D.1 Światło spolaryzowane w wielo
- Page 71 and 72: Ze względu na to, iŜ powyŜsze po
- Page 73 and 74: gdzie dla D q=1 = D 1 dane wyraŜen
- Page 75 and 76: DODATEK E Metamateriały, wybrane z
- Page 77 and 78: Fakt występowania i załamania fal
- Page 79 and 80: słowy, materiał składa się z si
- Page 81 and 82: W przeciwieństwie do opisanego pow
- Page 83 and 84: Kombinacja równań (E.34) oraz (E.
- Page 85 and 86: Rys. E.35 Wyniki symulacji map pola
- Page 87 and 88: W przypadku małych SSR-ów, nieide
- Page 89 and 90: E.42 Metody otrzymywania metamateri
- Page 91 and 92: Rys. II Obraz uzyskany ze skaningow
- Page 93 and 94: Rys. IV a) Schemat (widok z boku) p
- Page 95 and 96: Rys. VI Obraz uzyskany ze skaningow
- Page 97 and 98: Podsumowanie Wytwarzanie metamateri
- Page 99 and 100: 14. L. Novotny, B. Hecht, Principle
- Page 101 and 102: 43. P. Markos, C. M. Soukoulis, Lef
4.2 Konkluzje końcowe<br />
W pracy podjęto próbę zbadanie wpływu uporządkowania<br />
kwazijednowymiarowej struktury, którą jest aperiodyczna supesieć optyczna<br />
typu Thue-Morse’a na jedną z jej właściwości fizycznych: transmisję światła<br />
spolaryzowanego.<br />
Supersieć skonstruowano w postaci wielowarstwowego ośrodka<br />
dielektrycznego, a wykorzystanie formalizmu macierzowego pozwoliło<br />
wyznaczyć transmitancję za pomocą dynamicznych odwzorowań śladów<br />
i antyśladów oraz uwzględnić wpływ ośrodków zewnętrznych na właściwości<br />
transmisyjne badanej supersieci.<br />
Przedstawiono wybrane wyniki obliczeń numerycznych dotyczących<br />
właściwości transmisyjnych nieperiodycznych supersieci optycznych T-M oraz<br />
scharakteryzowano dotychczas przeprowadzone badania odnośnie<br />
analizowanych struktur (patrz dodatek D). Badania te nie tylko zadziwiają<br />
i zaciekawiają, ale przede wszystkim przedstawiają nowe sposoby ich<br />
realizacji. UŜycie narzędzi matematycznych jak: analiza multifraktalna, teoria<br />
entropii, struktury algebraiczne (między innymi wykorzystywany wielokrotnie<br />
rozbudowany formalizm macierzowy) etc. (dodatek D, dodatek B) to tylko<br />
niektóre z nich. Co więcej okazuje się, iŜ zaawansowane narzędzia<br />
matematyczne, pozwalają fizykom poznawać i charakteryzować ilościowo<br />
właściwości specyficznych zjawisk fizycznych dla nieperiodycznych<br />
supersieci.<br />
Szczegółowej analizie poddano dwa typy supersieci aperiodycznej Thue-<br />
Morse’a:<br />
a) zbudowanej z materiałów prawoskrętnych, o dobrze znanej technologii<br />
wytwarzania (patrz rozdział 2);<br />
b) zbudowanych z materiałów lewoskrętnych o kosztownej<br />
i czasochłonnej technologii wytwarzania (patrz dodatek E);<br />
Istotnym osiągnięciem pracy, o charakterze uŜytkowym, jest opracowanie<br />
środowiska obliczeniowego, zaprogramowanego na platformie Delphi, które<br />
w prosty sposób pozwala na wyznaczenie i zbadanie transmisji światła<br />
spolaryzowanego w optycznej supersieci aperiodycznej T-M. Program Thue-<br />
MorseSuper.exe 10 , wykorzystuje do obliczeń formalizm macierzowy (metoda<br />
bezpośredniego mnoŜenia macierzy) i odwzorowania dynamiczne śladów<br />
i antyśladów (patrz rozdział 3). Pozwala on uŜytkownikowi wyznaczać<br />
i dokonywać analizy transmitancji w zaleŜności od wybranych parametrów<br />
modelu, którymi są: współczynniki załamania ośrodków zewnętrznych<br />
i warstw tworzących strukturę, liczba warstw, rodzaj polaryzacji, wartości<br />
parametry konkatencji, grubości warstw, długości FEM, kąty padania).<br />
Wybrane mapy transmisji (Rys. I–XII) zawarte w pracy są efektem<br />
posługiwania się ww. programem, którego wersja instalacyjna znajduje się na<br />
dołączonym do pracy CD.<br />
10 Za zgodą autora T. Naskręta na wykorzystanie i dokonanie niezbędnych zmian w programie<br />
Supersieci.exe, którego pochodną stanowi program Thue–MorseSuper.exe.<br />
52
Change language