Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2026, выпуск 8 » Статья стр. 1530
<<<>>>
Моделирование нелинейных поверхностных волн в кристалле с линейным электрооптическим эффектом
Савотченко С.Е. 1,2
1МИРЭА - Российский технологический университет, Москва, Россия
2Ордена Трудового Красного Знамени Московский технический университет связи и информатики, Москва, Россия
Email: savotchenkose@mail.ru
Поступила в редакцию: 5 марта 2026 г.
В окончательной редакции: 7 апреля 2026 г.
Принята к печати: 20 апреля 2026 г.
Выставление онлайн: 9 июня 2026 г.
PDF версия
Разработана математическая модель распространения нелинейных поверхностных электромагнитных волн в полубесконечном кристалле с линейным электрооптическим эффектом (Поккельса), граничащим с линейной диэлектрической средой. Сформулирована спектральная краевая задача для нелинейного уравнения Гельмгольца. Впервые получено точное аналитическое решение, описывающее пространственное распределение поля в виде комбинации экспоненциальной и гиперболической функций. Строго доказаны его основные свойства: гладкость, ограниченность, экспоненциальное затухание и принадлежность пространству квадратично интегрируемых функций. Установлены явные зависимости характеристик волны (положение и амплитуда максимума, полуширина) от параметров среды и константы распространения. Выявлено наличие минимума плотности потока энергии, что свидетельствует о пороговом характере возбуждения волн. Проанализировано перераспределение энергии между средами. Результаты имеют значение для разработки устройств интегральной фотоники с оптическим управлением. Ключевые слова: нелинейное уравнение, краевая задача, поверхностная волна, электрооптический эффект, эффект Поккельса, константа распространения.
  1. D. Zhu, L. Shao, M. Yu, R. Cheng, B. Desiatov, C.J. Xin, Y. Hu, J. Holzgrafe, S. Ghosh, A. Shams-Ansari, E. Puma, N. Sinclair, C. Reimer, M. Zhang, M. Lonvcar. Adv. Opt. Photon., 13, 242 (2021). DOI: 10.1364/AOP.411024
  2. A.D. Francescantonio, A. Sabatti, H. Weigand, E. Bailly-Rioufreyt, M.A. Vincenti, L. Carletti, J. Kellner, A. Zilli, M. Finazzi, M. Celebrano, R. Grange. Nat. Commun., 16, 7000 (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-62072-7
  3. E. Basor, R. Morrison. Lin. Al. Appl., 697, 561 (2024). DOI: 10.1016/j.laa.2024.04.031
  4. Y.S. Kivshar, D.E. Pelinovsky. Phys. Reports, 331 (4), 117 (2000). DOI: 10.1016/S0370-1573(99)00106-4
  5. O. Sinkin, R. Holzlohner, J. Zweck, C. Menyuk. J. Lightwave Technol., 21 (1), 61 (2013). DOI: 10.1109/JLT.2003.808628
  6. S. Zhai, D. Wang, Z. Weng, X. Zhao. J. Scientific Computing, 81, 965 (2019). DOI: 10.1007/s10915-019-01050-w
  7. Н.А. Кудряшов. Методы нелинейной математической физики (МИФИ, М., 2008), 352 с. [N.A. Kudryashov. Methods of nonlinear mathematical physics (MIFI, M., 2008), 352 p.]
  8. В.Ф. Зайцев, А.Д. Полянин. Методы обобщенного разделения переменных и функционального разделения переменных для нелинейных уравнений математической физики (Физматлит, М., 2014), 800 с. [V.F. Zaitsev, A.D. Polyanin. Methods of generalized separation of variables and functional separation of variables for nonlinear equations of mathematical physics (Fizmatlit, M., 2014), 800 p.]
  9. В.М. Агранович, В.С. Бабиченко, В.А. Черняк. Письма в ЖЭТФ, 32, 532 (1980). [V.M. Agranovich, V.S. Babichenko, V.Ya. Chernyak. JETP Lett., 32 (8), 512 (1980).]
  10. И.С. Паняев, И.А. Рожлейс, Д.Г. Санников. ФТТ, 58 (3), 577 (2016). [I.S. Panyaev, I.A. Rozhleis, D.G. Sannikov. Phys. Solid State, 58 (3), 592 (2016).] DOI: 10.1134/S1063783416030252
  11. А.И. Маймистов, Е.И. Ляшко, С.О. Елютин. Квантовая электроника, 50 (12), 1110 (2020). [A.I. Maimistov, E.I. Lyashko, S.O. Elyutin. Quant. Electron., 50 (12), 1110 (2020).] DOI: 10.1070/QEL17457
  12. Y.M. Assylbekov, T. Zhou. J. Spectr. Theory, 11 (1), 1 (2021). DOI: 10.4171/JST/334
  13. V. Kurseeva, S. Tikhov, D. Valovik. J. Non. Opt. Phys. Mater., 28, 1950009 (2019). DOI: 10.1142/S0218863519500097
  14. H. Dutta. Frontiers Phys., 8, 62 (2020). DOI: 10.3389/fphy.2020.00062
  15. R.W. Boyd. Nonlinear Optics, Fourth Edition (Academic Press, London, 2020), 609 p.
  16. А.Д. Полянин, Н.А. Кудряшов. Докл. РАН. Матем., информ., проц. упр., 522, 50 (2025). DOI: 10.31857/S2686954325020083 [A.D. Polyanin, N.A. Kudryashov. Dokl. Math., 111 (2), 134 (2025).] DOI: 10.1134/S1064562425700061
  17. А.Д. Полянин, В.Г. Сорокин. Вестник НИЯУ МИФИ, 96 (4), 315 (2020). DOI: 10.1134/S2304487X20040069 [A.D. Polyanin, V.G. Sorokin. Bull. National Research Nuclear Univ. MEPhI, 96 (4), 315 (2020).] DOI: 10.1134/S2304487X20040069
  18. A. Sukhorukov, Y.S. Kivshar. Phys. Rev. E, 65 (3), 036609 (2002). DOI: 10.1103/PhysRevE.65.036609
  19. C.-L. Chen. Foundations for guided-wave optics (John Wiley \& Sons, Inc., 2005), 462 p. DOI: 10.1002/0470042222
  20. M. Thomaschewski, S.I. Bozhevolnyi. Appl. Phys., 9 (2), 021311 (2022). DOI: 10.1063/5.0083083
  21. H. Akazawa, M. Shimada. Mater. Sci. Engineer. B, 120 (1-3), 50 (2005). DOI: 10.1016/j.mseb.2005.02.018
  22. H. Li, F. Huang, J. Guo, H. Gao, H. Li, Z. Wu, X. Yao, Z. Bao, H. Li, Y. Shi, Z. Yu, D. Dai. arXiv.physics.arXiv:2512.10462 (2025). DOI: 10.48550/arXiv.2512.10462
  23. Н.В. Сидоров, А.Ю. Пятышев, П.П. Свербиль, А.В. Скрабатун, М.Н. Палатников. Труды Кольского НЦ РАН. Серия: Технические науки, 14 (4), 83 (2023). [N.V. Sidorov, A.Yu. Pyatyshev, P.P. Sverbil, A.V. Skrabatun, M.N. Palatnikov. Proceed. Kola Scientific Center Russ. Academy Sci. Series: Tech. Sci., 14 (4), 83 (2023).]
  24. M.N. Polyanskiy. Sci. Data, 11, 94 (2024). DOI: 10.1038/s41597-023-02898-2
  25. S. Boonsit, V. Mourgelas, L. Karam, M. Nedeljkovic, N. Courjal, M. Dussauze, G.S. Murugan. Appl. Phys. B, 131, 116 (2025). DOI: 10.1007/s00340-025-08477-0

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme