100 Н.Н. Розанов

сов, метрологии, биомедицины и фотохимии. Эти вопросы подробно рассматриваются в монографии [17].

2.6. Заключение

Представленные примеры показывают, что периодическое изменение оптических свойств среды или периодическое повторение в схеме каких-либо оптических элементов приводит к широкому кругу эффектов, полезных для использования в различных областях оптики. Уже в простейшем случае линейных систем и почти однонаправленного распространения излучения (вдали от возможных брэгговских резонансов) возникают области параметров, в которых такое распространение неустойчиво (зоны неустойчивости, или запрещенные зоны). Пространственная периодическая модуляция свойств среды ведет к возникновению существенной и управляемой частотной дисперсии и управляемой дифракции, что позволяет реализовать новые классы оптических устройств с уникальными характеристиками.

В значительной степени новые возможности связаны с прогрессом в технологии создания новых сред с периодическим изменением свойств, таких как фотонные кристаллы. По нашему мнению, к числу наиболее перспективных, хотя и требующих интенсивных дальнейших исследований, относятся нелинейно-оптические аспекты этого направления. Именно с нелинейнооптическими свойствами фотонных кристаллов можно связать новый всплеск интереса к оптической бистабильности, оптической памяти, переключению и чисто оптической обработке информации. В нелинейно-оптических фотонных кристаллах и микроструктурированных волокнах существенно расширяются возможности преобразования частоты лазерного излучения и генерации предельно коротких импульсов. Особого упоминания заслуживают новые свойства солитонов в периодических структурах, включая солитоны с аномально малой групповой скоростью, а также возможности управления ими за счет контролируемой модуляции оптических свойств среды. Эти исследования ведутся широким фронтом в различных странах, что вызвано перспективностью разработок и революционными последствиями ожидаемых результатов [101].

Автор благодарен Н.В. Высотиной, А.М. Кокушкину, В.Е. Семенову, С.В. Федорову и А.Н. Шацеву за важную помощь при составлении данного обзора.

Список литературы

[1]Л. Бриллюэн, М. Пароди: Распространение волн в периодических структурах (ИЛ, Москва 1959)

[2]Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц: Электродинамика сплошных сред (Наука, Москва 1982)

[3]Дж. Займан: Принципы теории твердого тела (Мир, Москва 1974)

[4]М. Борн, Э. Вольф: Основы оптики (Наука, Москва 1970)

[5]B.W. Shore, M.D. Perri, R.D. Boyd et al: J. Opt. Soc. Am. A 14, 1124 (1997)

[6]В.Д. Винокурова , Р.Р. Герке: Опт. спектр. 83, 990 (1997)

[7]В.Д. Винокурова, Р.Р. Герке, Е.Г. Салль, В.Е. Яшин: Опт. спектр. 93, 328 (2002)

[8]K.J.K. Koerkamp, S. Enoch, F.B. Segerink, N.F. van Hulst, L. Kuipers: Phys. Rev. Lett. 92, 183901 (2004)

[9]T.W. Ebbesen et al: Nature 391, 667 (1998)

[10]В.И. Балакший, В.Н. Парыгин, Л.Е. Чирков: Физические основы акустооптики (Радио и связь, Москва 1985)

[11]А. Корпел: Акустооптика (Мир, Москва 1993)

[12]В.Н. Парыгин, А.В. Вершубский: Опт. спектр. 93, 800 (2002)

[13]G.P. Crawford: Opt. Photonic News 14, 54 (2003)

[14]И.В. Пейсахсон: Оптика спектральных приборов (Машиностроение, Ленинград 1975)

[15]K. Sakoda: Optical Properties of Photonic Crystals (Springer, Berlin 2001)

[16]Nonlinear photonic crystals, ed by R.E. Slusher, B.J. Eggleton (Springer, Berlin 2003)

[17]А.М. Желтиков: Оптика микроструктурированных волокон (Наука, Москва 2004)

[18]Yu.S. Kivshar, G.P. Agrawal: Optical Solitons. From Fibers to Photonic Crystals (Acad. Press, Amsterdam 2003) [готовится перевод: Ю.С. Кившарь, Г.П. Агравал: Оптические солитоны. От волоконных световодов к фотонным кристаллам (Физматлит, Москва 2005)]

[19]N.N. Rosanov: Spatial Hysteresis and Optical Patterns (Springer, Berlin 2002)

[20]J. Salo, J. Fagerholm, A.T. Friberg, M.M. Salomaa: Phys. Rev. E 62, 4261 (2000)

[21]K. Reivelt, P. Saari: J. Opt. Soc. Am. A 17, 1785 (2000)

[22]Н.Н. Розанов: УФН 175, (2005)

[23]K. Busch, S.F. Mingaleev et al: J. Phys.: Cond. Matt. 15, R1233 (2003)

[24]М.А. Леонтович: Изв. АН СССР, сер. физич. 8, 16 (1944)

[25]М.А. Леонтович, В.А. Фок: Изв. АН СССР, cер. физич. 16, 557 (1946)

[26]М.Б. Виноградова, О.В. Руденко, А.П. Сухоруков: Теория волн (Наука, Москва 1979)

[27]А.П. Сухоруков: Нелинейные волновые взаимодействия в оптике и радиофизике (Наука, Москва 1988)

[28]С.Н. Власов, В.И. Таланов: Самофокусировка волн (ИПФ РАН, Н.Новгород 1997)

[29]Н.Н. Розанов: Оптическая бистабильность и гистерезис в распределенных нелинейных системах (Наука, Москва 1997)

[30]Н.Н. Розанов: Опт. спектр. 93, 808 (2002)

[31]G.D. Boyd, H. Kogelnik: Bell Sys. Tech. J. 41, 1347 (1962)

[32]Д. Маркузе: Оптические волноводы (Мир, Москва 1974)

102Н.Н. Розанов

[33]Ю.А. Ананьев: Оптические резонаторы и лазерные пучки (Наука, М., 1990)

[34]Ю.А. Ананьев: Оптические резонаторы и проблема расходимости лазерного излучения (Наука, Москва 1979)

[35]В.П. Быков, О.О. Силичев: Лазерные резонаторы (Физматлит, Москва 2003)

[36]В.Н. Кудашов, А.Б. Плаченов, А.М. Радин: Опт. спектр. 93, 843 (2002)

[37]Н.Н. Розанов: Опт. спектроск. 95, 110 (2003)

[38]Г. Агравал: Нелинейная волоконная оптика (Мир, Москва 1996)

[39]Н.Н. Розанов, В.Е. Семенов, Г.В. Ходова: Квант. электрон. 10, 2355 (1983)

[40]Н.Н. Розанов: Опт. спектроск. 97, 533 (2004)

[41]http://www.marconi.com, Ultra Long-Haul Photonic Line System (June 2004)

[42]В.И. Беспалов, В.И. Таланов: Письма в ЖЭТФ 3, 471 (1966)

[43]С.Н. Власов: Квант. электрон. 3, 451 (1976)

[44]С.Н. Власов: Письма в ЖТФ 4, 795 (1978)

[45]Н.Н. Розанов, В.А. Смирнов: Письма в ЖТФ 5, 544 (1979)

[46]Н.Н. Розанов, В.А. Смирнов: Квант. электрон. 7, 410 (1980)

[47]J.A. Armstrong, N. Bloemmergen, J. Ducuing, P.S. Pershan: Phys. Rev. 127, 1918 (1962)

[48]R.L. Byer: J. Nonlinear Opt. Phys. and Materials 6, 549 (1997)

[49]А.С. Чиркин, Д.Б. Юсупов: Квант. электрон. 9, 1625 (1982)

[50]C.B. Clausen, O. Bang, Yu.S. Kivshar: Phys. Rev. Lett. 78, 4749 (1997)

[51]Н.Н. Розанов: Опт. спектр. 98, (2005)

[52]R. Kashyap: Fiber Bragg Gratings (Acad. Press, San Diego 1999)

[53]A. Othonos, K. Kalli: Fiber Bragg Gratings (Artec House, Boston 1999)

[54]A.B. Aceves, S. Wabnitz: Phys. Lett. A 141, 37 (1989)

[55]G.P. Agrawal: Applications of Nonlinear Fiber Optics (Acad. Press, San Diego 2001)

[56]Ю.И. Волощенко, Ю.Н. Рыжов, В.Е. Сотин: ЖТФ 51, 902 (1981)

[57]D.N. Christodoulides, R.I. Joseph: Phys. Rev. Lett. 62, 1746 (1989)

[58]J. Feng, F.K. Kneubuhl:¨ IEEE J. Quantum Electron. 29, 590 (1993)

[59]C. Conti, S. Trillo: Phys. Rev. E 64, 036617 (2001)

[60]I.V. Barashenkov, D.E. Pelinovsky, E.V. Zemlyanaya: Phys. Rev. Lett. 80, 5117 (1998)

[61]R.H. Goodman, R.E. Slusher, M.I. Weinstein: J. Opt. Soc. Am. B 19, 1635 (2002)

[62]B.J. Eggleton, C.M. de Sterke, R.E. Slusher: J. Opt. Soc. Am. B 16, 587 (1999)

[63]B.J. Eggleton, R.R. Slusher, C.M. de Sterke, P.A. Krug, J.E. Sipe: Phys. Rev. Lett. 76, 1627 (1996)

[64]H.G. Winful, V. Perlin: Phys. Rev. Lett. 84, 3586 (2000)

[65]H.G. Winful, J.H. Marburger, E. Garmire: Appl. Phys. Lett. 35, 379 (1979)

[66]H.G. Winful, G.D. Cooperman: Appl. Phys. Lett. 40, 298 (1982)

[67]N.G.R. Broderick, D. Taverner, D.J. Richardson: Opt. Expr. 3, 447 (1998)

[68]D. Taverner, N.G.R. Broderick, D.J. Richardson, R.I. Laming, M. Isben: Opt. Lett. 23, 328 (1998)

[69]S. Lee, S.T. Ho: Opt. Lett. 18, 962 (1993)

[70]D. Taverner, N.G.R. Broderick, D.J. Richardson, M. Isben, R.I. Laming: Opt. Lett. 23, 259 (1998)

[71]R.H. Goodman, M.I. Weinstein, P.J. Holmes: J. Nonlinear Sci. 11, 123 (2001)

[72]M. Schaarschmidt, J. Forstner, A. Knorr, J.P. Prineas, N.C. Nielsen, J. Kuhl, G. Khitrova, H.M. Gibbs, H. Giessen, S.W. Koch: Phys. Bev. B 70, 233302 (2004)

[73]М.А. Калитеевский: ФТТ 68, 94 (1998)

[74]T. Pertsch, T. Zentgraf, U. Peschel, A. Brauer,¨ F. Lederer: Phys. Rev. Lett. 88, 93901 (2002)

[75]D.N. Christodoulides, R.J. Joseph: Opt. Lett. 13, 794 (1988)

[76]M.I. Molina, G.P. Tsironis: Phys. Rev. A 46, 1124 (1992)

[77]N. Finlayson, K.J. Blow, L.J. Bernstein, K.W. DeLong: Phys. Rev. A 48, 3863 (1993)

[78]S. Somekh, E. Garmire, A. Yariv, H.L. Garvin, R.G. Hunsperger: Appl. Phys. Lett. 22, 46 (1973)

[79]A.B. Aceves, C. De Angelis, S. Trillo, S. Wabnitz: Opt. Lett. 19, 332 (1994)

[80]A.A. Sukhorukov, Yu.S. Kivshar: Phys. Rev. E 65, 036609 (2002)

[81]H.S. Eisenberg, Y. Silberberg, R. Morandotti, A.R. Boyd, J.S. Aitchison: Phys. Rev. Lett. 81, 3383 (1998)

[82]D.N. Christodoulides, E.D. Eugenieva: Phys. Rev. Lett. 87, 233901 (2001)

[83]E.D. Eugenieva, N.K. Efremidis, D.N. Christodoulides: Opt. Photon. News 12, 57 (2001)

[84]E.D. Eugenieva, N.K. Efremidis, D.N. Christodoulides: Opt. Lett. 26, 1978 (2001)

[85]D.N. Christodoulides, F. Lederer, Y. Silberberg: Nature 424, 817 (2003)

[86]D. K. Campbell, S. Flach, Yu. S. Kivshar: Physics Today 43 (January 2004)

[87]J.W. Fleischer, T. Carmon, M. Segev, N.K. Efremidis, D.N. Christodoulides: Phys. Rev. Lett. 90 (2003)

[88]N.K. Efremidis, D.N. Christodoulides: Phys. Rev. E 67, 026606 (2003)

[89]S.F. Mingaleev, Yu.S. Kivshar, R.A. Sammut: In Soliton-driven Photonics, A.D. Boardman, A.P. Sukhorukov, Eds. (Kluwer, Dordrecht 2001), pp. 487– 504

[90]A. Mekis, J.C. Chen, I. Kurland, S. Fan, P.R. Villeneuve, J.D. Joannopoulos: Phys. Rev. Lett. 77, 3787 (1996)

[91]M. Tokushima, H. Kosaka, A. Tomita, H. Yamada: Appl. Phys. Lett. 76, 952 (2000)

[92]D. Shechtman, I. Blech, D. Gratis, J.W. Canh: Phys. Rev. Lett. 53, 1951 (1984)

104Н.Н. Розанов

[93]M.E. Zoorob, M.D.B. Charlton, G.J. Parker, J.J. Baumberg, M.C. Netti: Nature 404, 740 (2000)

[94]M.A. Kaliteevski, S. Brand, R.A. Abram, T.F. Krauss, R. De La Rue, P. Millar: J. Mod. Opt. 48, 9 (2001)

[95]M.A. Kaliteevski, S. Brand, R.A. Abram, T.F. Krauss, R. De La Rue, P. Millar: J. Phys.: Cond. Matt. 13, 10459 (2001)

[96]M.A. Kaliteevski, S. Brand, R.A. Abram: J. Mod. Optics 16, 1269 (2004)

[97]М.А. Калитеевский, В.В. Николаев: ФТТ в печати (2004)

[98]M.A. Kaliteevski, J.M. Martinez, D. Cassagne, J.P. Albert: Phys. Rev. B 66, 113101 (2002)

[99]S.F. Mingaleev, Yu.S. Kivshar: Phys. Rev. Lett. 86, 5474 (2001)

[100]C.B. Clausen, Yu.S. Kivshar, O. Bang, P.L. Christiansen: Phys. Rev. Lett. 83, 4740 (1999)

[101]M. Soljacic, J.D. Joannopoulos: Nature Materials 3, 211 (2004)