Bandas Fotónicas en la Respuesta Efectiva de Sistemas Periódicos Unidimensionales.

G.E.LÓPEZ; V.J. TORANZOS; GUILLERMO P. ORTIZ

San Carlos de Bariloche

Congreso; 98a Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2013

Asociación Física Argentina

Motiva nuestro trabajo la pregunta sobre cómo lograr un formalismoanalítico-numérico que nos permita diseñar un material compuesto conpropiedades electromagnéticas inéditas.Los detalles de la respuesta óptica de cualquier sistema se puedeobtener de su función dieléctrica macroscópica. Mediante métodos dehomogenización de las Ecs. de Maxwell es posible encontrar la funcióndieléctrica de sistemas compuestos tipicamente de dos fases en los queuna de éstas suele ser el medio en la que la otra fase se constituyecomo un arreglo periódico de inclusiones en 1, 2 y 3 dimensiones. Sila longitud característica del sistema, como ser el período que defineal arreglo del compuesto, es mucho menor que la longitud de onda de unhaz de luz incidente, el problema puede tratarse bajo la aproximaciónde longitud de onda larga y la función dieléctrica macroscópica delsistema es local, es decir tiene tipicamente dispersión sólo temporal,dependiendo de las propiedades ópticas de los materiales de las fasesconstitutivas.Cuando la longitud característica de los sistemas compuestos escomparable o de tamaño mayor a la longitud de onda de un hazincidente, la función dieléctrica macroscópica tiene dispersión tantoespacial como temporal. Por lo tanto, la propagación de los camposelectromagnéticos en el interior de estos compuestos debe estudiarseconsiderando la dependencia de la frecuencia con el vector de onda dedichos campos. Usualmenete, esto se realiza mediante el análisis delas bandas fotónicas que combina los valores de frecuencia y vector deonda para los cuales son posible modos de propagación.En este trabajo presentamos el análisis de bandas para sistemasunidimensionales obtenidos mediante soluciones a la relación dedispersión y para incidencia normal sobre superredes de dos fasesconsiderando los casos en los que éstas se caracterizan por materialesideales con y sin disipación y por materiales reales con dispersióntemporal. Correlacionamos los resultados con las reflectancias de lasinterfaces entre esos medios y el vacio. Consideramos también lasbandas para incidencia oblicua en sistemas compuestos de materialesreales y finalmente comparamos el corrimiento de los espectros dereflectancia en función del ángulo de incidencia predichos con losobtenidos experimentalmente sobre un sistema de capas múltiples desilicio poroso.