Двумя методами исследованы свойства цилиндрических линз, образованных ограниченным фотонным кристаллом из диэлектрических цилиндров. Первым методом рассчитаны фазовые скорости в трёхмерном фотонном кристалле. Определён эффективный показатель преломления. Исследовано дифракционное поле однородной линзы с найденным показателем преломления. Вторым методом найдено строгое численно-аналитическое решение задачи дифракции на ограниченном фотонном кристалле. В основе обоих методов лежит численно-аналитическое решение объёмных интегро-дифференциальных уравнений относительно неизвестной напряжённости поля внутри диэлектрика. Сделаны оценки применимости первого приближённого метода. Исследованы свойства линз в широком диапазоне частот, в том числе в области непрозрачности фотонного кристалла.

На английском языке
Electrodynamic analysis of cylindrical focusing devices based on a photon crystal formed by dielectric cylinders
Lerer A.M., Donets I.V., Tsvetkovskaya S.M. and Danelyan M.

We use two methods to study the properties of cylindrical lenses formed by a limited photonic crystal formed by dielectric cylinders. The first method calculates phase velocities in a three-dimensional photonic crystal. The effective refractive index is determined. The diffraction field of a homogeneous lens with the found refractive index is investigated. The second method finds a rigorous numerical-analytical solution to the problem of diffraction by a limited photonic crystal. Both the methods are based on the numerical-analytical solution of volumetric integro-differential equations for an unknown field strength inside a dielectric. The applicability of the first approximate method is estimated. The properties of lenses are investigated in a wide frequency range, including the opacity region of the photonic crystal.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2025_68_08_692