Ukrainian
Summary:У роботі наведено теорію, що доводить можливість підсилення нелінійних ефектів у тонкому шарі нелінійного середовища шляхом його поєднання із періодичною структурою, що спеціально розроблена з метою підтримки режиму резонансу на замкненій моді. Зокрема, в роботі показано можливість отримання за умови відносно низької вхідної потужності бістабільного відгуку тонкого нелінійного матеріалу за рахунок великого значення добротності резонансу на замкненій моді. Також у роботі запропоновано просту конструкцію слабко дисипативного планарного метаматеріалу на основі кремнію, яка забезпечує наддобротний резонанс відбиття та проходження. Запропонований матеріал поєднано з шаром оптично збуджених «квантових крапок» для підсилення їх власної люмінесценції та створення повністю діелектричного аналогу «lasing spaser».
English
Summary:We present a theory which explains how to achieve an enhancement of nonlinear effects in a thin layer of nonlinear medium by involving a planar periodic structure specially designed to bear a trapped-mode resonant regime. In particular, the possibility of a nonlinear thin metamaterial to produce the bistable response at a relatively low input intensity due to a large quality factor of the trapped-mode resonance is shown. Also a simple design of an all-dielectric low-loss silicon-based planar metamaterial which can provide an extremely sharp resonant reflection and transmission is proposed. The designed metamaterial is envisioned for aggregating with a pumped active medium to achieve an enhancement of quantum dots luminescence and to produce an all-dielectric analog of a "lasing spaser".