Programática para Calcular la Emisión Electromagnética de Cherenkov en Cristales Fotónicos con Estructura Aleatoria

Autores/as

  • Erika Martínez Sánchez Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Coahuila, Blvd. Fundadores Km. 13 Ciudad Universitaria, Saltillo Coahuila, C.P 25354. México
  • Gennadiy Burlak Centro de Investigación en Ingeniería y Ciencias Aplicadas (CIICAp), Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Av. Universidad 1001, Col. Chamilpa. Cuernavaca, Morelos, C.P. 62209. México.
  • Josué Rodríguez Delgado Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Coahuila, Blvd. Fundadores Km. 13 Ciudad Universitaria, Saltillo Coahuila, C.P 25354. México

DOI:

https://doi.org/10.30973/progmat/2019.11.1/8

Palabras clave:

Campo Electromangético, Cristal Fotónico Aleatorio, Emisión de Cherenko

Resumen

En este artículo, estudiamos numéricamente la emisión óptica de Cherenkov, por una carga no relativista que se mueve de manera uniforme sobre la superficie de un cristal fotónico 2- D con perturbaciones aleatorias. Se aplica la técnica FDTD para el estudio de las oscilaciones del campo electromagnético que genera el paso de una partícula a través de la estructura fotónica. Se encuentra una estructura casi-estática de las oscilaciones del campo producidas por la discontinuidad de la permitividad dieléctrica en la superficie de rejilla fotónica periódica. Tales oscilaciones tienen gran amplitud en el cono de grupo de Cherenkov y generan una serie de resonancias espectrales bien definidas correspondientes a los modos propios de la red fotónica. También se investiga la dinámica y las propiedades del campo en el cristal con vacancias aleatorias. En tal situación, la forma del campo muestra estabilidad estructural de la emisión de Cherenkov en el cristal fotónico considerado, incluso a un cierto grado de perturbaciones aleatorias.

Biografía del autor/a

Erika Martínez Sánchez, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Coahuila, Blvd. Fundadores Km. 13 Ciudad Universitaria, Saltillo Coahuila, C.P 25354. México

La Dra. Erika Martínez Sánchez estudió la licenciatura en Matemáticas Aplicadas en la Universidad Autónoma de Coahuila (UAdeC) en 2010. Realizó sus estudios de maestría y doctorado en la Universidad Autónoma del Estado de Morelos en el Centro de Investigación en Ingeniería y Ciencias Aplicadas. Actualmente es ProfesorInvestigador Titular C en la Facultad de Ingeniería de la UAdeC. Recientemente obtuvo la candidatura al SNI por el Conacyt. Cuenta con la participación en congresos internacionales, es autor y coautor de artículos arbitrados y capítulos de libros

Gennadiy Burlak, Centro de Investigación en Ingeniería y Ciencias Aplicadas (CIICAp), Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Av. Universidad 1001, Col. Chamilpa. Cuernavaca, Morelos, C.P. 62209. México.

El Dr. Gennadiy Burlak estudió la licenciatura y maestría en la Universidad Nacional de Kiev (KNU) en 1975. Obtuvo el Doctorado en Ciencias Físico-Matemáticas por la KNU en 1988. Desde 1998 es ProfesorInvestigador Titular C definitivo del Centro de Investigación en Ingeniería y Ciencias Aplicadas (CIICAP-UAEM). Actualmente cuenta con la distinción del nivel III del SIN, por parte del Conacyt. Es autor y coautor de cuatro libros y más de 150 artículos en revistas arbitradas. Ha participado en 118 ponencias en congresos nacionales e internacionales.

Josué Rodríguez Delgado, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Coahuila, Blvd. Fundadores Km. 13 Ciudad Universitaria, Saltillo Coahuila, C.P 25354. México

El Ingeniero Josué Rodríguez Delgado realizó sus estudios en el Instituto Tecnológico de Saltillo como Ingeniero en sistemas computacionales con especialidad en ingeniería de software. Realizó sus estudios de maestría en informática con especialidad en tecnologías de la información en la Facultad de Sistemas de la Universidad Autónoma de Coahuila. Ha participado en diversos proyectos del procesamiento de la información por medios digitales, programación estructurada y codificada y operación de sistemas de cómputo. Actualmente es director de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Coahuila.

Citas

Se-Heon, K., Sun-Kyung, K., and Yong-Hee, L. Vertical beaming of wavelength-scale photonic crystal resonators. Physical Review, 2006, 73. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.73.235117

Painter, O., Lee, R. K., Scherer, A., Yariv A., O'Brien, J. D., Dapkus, P. D., Kim, I. TwoDimensional Photonic Band-Gap Defect Mode Laser. Science, 1999, 284. https://doi.org/10.1126/science.284.5421.1819

Painter, O., and Srinivasan, K., Polarization properties of dipolelike defect modes in photonic crystal nanocavities. Optics Letters, 2001, 27, 339-341. https://doi.org/10.1364/OL.27.000339

Johnson, S. G., Fan, Sh., Villeneuve, P. R., Joannopoulos, J. D., and Kolodziejski, L. A. Guided modes in photonic crystal slabs. Phys. Rev. 1999, 60. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.60.5751

Sakoda, K. Optical Properties of Photonic Crystals. Edition Springer Berlin Heidelberg New York, Third, 2005.

Joannopoulos, J.D, Meade, R. D., and Winn, J. N. Photonic crystal: modeling the flow of light. Princenton University Press., Princeton, NJ, 1995.

Russell, P. St. J., Atkin, D. M., Birks, T.A. and Roberts, P. J. Bound Modes of TwoDimensional Photonic Crystal Waveguides. Microcavities and Photonic Bandgaps: Physics and Applications. 1996. 1-10. https://doi.org/10.1007/978-94-009-0313-5_18

Cherenkov, P. A. Visible emission of clean liquids by action of ???? radiation, Dokl. Akad. Nauk, 2, 1934.

Afanasiev, G. N., Cherenkov Radiation in a Dispersive Medium, Vavilov-Cherenkov and Synchrotron Radiation, Fundamental Theories if Physics. Kluwer Academin Publishers, 2004. https://doi.org/10.1007/1-4020-2411-8_4

Joannopoulos, J.D, Meade R. D., and Winn J. N, Photonic crystal: modeling the flow of light. Princenton University Press., Princeton, NJ, 1995.

Sakoda, K., Optical Properties of Photonic Crystals. Edition Springer Berlin Heidelberg New York, Third, 2005.

Garcia de Abajo, F. J., Pattantyus, A. G., Zabala, N., Rivacoba, A., Wolf, M. O., and Echenique, P. M. Cherenkov Effect as a Probe of Photonic Nanostructure. Phys. Rev. Lett. 2003, 91. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.91.143902

Xiang-Wei, Sh., Jin-Hui, Y., Xin-Zhu, S., ChongXiu, Y., Lan, R., Min, X., Ying, H., Chang-Ming, X. and Lan-Tian, H. Highly efficient Cherenkov radiation generation in the irregular point of hollow-core photonic crystal fiber. Chinese Physics B. 2012, 21. https://doi.org/10.1088/1674-1056/21/11/114102

Kremers, Ch., Dmitry, N., Chigrin and Kroha, J. Theory of Cherenkov Radiation in Periodic Dielectric Media: Emission Spectrum. Physical Review A. 2009, 79. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.79.013829

Taflove, A., and Hagness, S. C. Computational Electrodynamics: The Finite-Difference TimeDomain Method. Artech House, Boston, Second, 2000.

Se Heon, K. Wavelength Scale Photonic Crystal Cavities Toward High Efficiency Unidirectional Photon Sources. Department of Physics. Korea Advances Institute of Science and Technology. 2006.

Martínez, E. Tesis: Aplicación de las Condiciones de Frontera Absorbentes para Problemas de Propagación de Ondas Electromagnéticas, Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Centro de Investigación en Ingeniería y Ciencias Aplicadas, 2013.

Carusotto, I., Artoni M., La Rocca, G. C. and Bassani F., Slow Group Velocity and Cerenkov Radiation, Physical Review Letters. 2001, 87. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.87.064801

Painter O. and Srinivasan K. Polarization properties of dipolelike defect modes in photonic crystal nanocavities. Optics Letters. 2001, 27( 5). https://doi.org/10.1364/OL.27.000339

Jackson, J. D. Classical Electrodynamics. J. Willey Son Ink. New York London Sidney, Third, 1962.

Koshlyakov, N. S., Smirnov, M. M. , Gliner E. B. Differential Equations of Mathematical Physics. North-Holland Publishing Company, Amsterdam, 1964.

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Publicado

28-02-2019

Cómo citar

Martínez Sánchez, E., Burlak, G., & Rodríguez Delgado, J. (2019). Programática para Calcular la Emisión Electromagnética de Cherenkov en Cristales Fotónicos con Estructura Aleatoria. Programación matemática Y Software, 11(1), 65–72. https://doi.org/10.30973/progmat/2019.11.1/8

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