Simulation der Selbstabbildung in nanooptischen Wellenleitern

Es wird die Modellierung und Simulation der Selbstabbildung in nanooptischen Wellenleiterstrukturen gezeigt, insbesondere in photonischen Kristallen und plasmonischen Wellenleitern. Photonische Kristalle sind mit der halben Lichtwellenlänge periodisch strukturierte Dielektrika. Plasmonische Oberflächenwellen lassen sich unter geeigneten Umständen in Metallen erzeugen. Beide Wellenleitertypen erlauben die Realisierung kompakter Bauteile. Aufgrund der Analogien bei der Ausbreitung der Wellenfelder kann man in beiden Fällen die gleichen Phänomene beobachten. Bei der Untersuchung der Selbstabbildung gehen wir über den bekannten Fall des Talbot-Effekts hinaus und untersuchen den allgemeinen Fall der Montgomery-Selbstabbildung. Neben der lateralen Periodizität (Talbot), welche in Wellenleitern per se vorhanden ist, wird zusätzlich eine Periodizität in longitudinaler Richtung (d.h. in Ausbreitungsrichtung) gezielt eingeführt und ihr Einfluss auf die Wellenausbreitung untersucht. Die Berechnungen erfolgen mit Hilfe halb-analytischer Simulationsverfahren. Die Untersuchungen sollen helfen, das grundsätzliche Verständnis der Selbstabbildung in nanooptischen Wellenleitern zu erweitern.