Исследование периодических структур и различных радиоэлектронных и оптических устройств, использующих периодические структуры в качестве каких-либо функциональных элементов

ВВЕДЕНИЕ

Исследование периодических структур и различных радиоэлектронных и оптических устройств, использующих периодические структуры в качестве каких-либо функциональных элементов, всегда играло важную роль в развитии актуальных направлений науки и техники. И сегодня интерес к этой теме со стороны теоретиков и прикладников не спадает. Ежегодно публикуются сотни работ, в которых анализируются новые волновые эффекты и явления, связанные с решетками, предлагаются принципиально новые схемы использования этих структур в оптике и спектроскопии, в физике и технике миллиметровых и субмиллиметровых волн, в электронике больших мощностей, в квантовой радиофизике и физике твердого тела, в акустике и резонансной квазиоптике. Способность решеток в максимальных пределах изменять свою прозрачность, управляемым образом перераспределять энергию между волнами, распространяющимися в различных направлениях, открывает широкие возможности для их использования в качестве поляризационных и частотных фильтров, неотражающих и рассеивающих покрытий, экранов различного типа и назначения, селективных зеркал дисперсионных открытых резонаторов, плоских и цилиндрических диаграммообразующих устройств. Особо следует выделить одно из основных направлений практического использования решеток – антенную технику, в частности антенны, работающие на эффектах дифракционного излучения, или дифракционные антенны. Эффекты дифракционного излучения кратко можно описать так: экспоненциально спадающее поле собственной волны какой-либо открытой направляющей структуры (а в дифракционной электронике – собственное поле сгустка или пучка заряженных частиц) преобразуется близко расположенной периодической структурой в поле излучения, характеристики которого (направленность, энергетическая эффективность, диапазон частот, сектор сканирования и т.п.) оптимизируются в соответствии с решаемыми практическими задачами.