Optical computation of the Laplace operator at normal incidence using a multilayer metal-dielectric structure

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

We theoretically and numerically investigate the optical implementation of the second-order spatial differentiation operation using a layered metal-dielectric structure at normal light beam incidence. Numerical simulation results confirm the theoretical results and show the possibility of ‘optical calculation of the Laplace operator with high quality.

About the authors

A. I. Kashapov

Image Processing Systems Institute, National Research Centre «Kurchatov Institute»; Samara National Research University

Email: ar.kashapov@gmail.com
Samara, Russia; Samara, Russia

E. A. Bezus

Image Processing Systems Institute, National Research Centre «Kurchatov Institute»; Samara National Research University

Samara, Russia; Samara, Russia

D. A. Bykov

Image Processing Systems Institute, National Research Centre «Kurchatov Institute»; Samara National Research University

Samara, Russia; Samara, Russia

L. L. Doskolovich

Image Processing Systems Institute, National Research Centre «Kurchatov Institute»; Samara National Research University

Samara, Russia; Samara, Russia

References

  1. Bykov D.A., Doskolovich L.L., Bezus E.A., Soifer V.A. // Opt. Express. 2014. V. 22. No. 21. P. 25084.
  2. Doskolovich L.L., Kashapov A.I., Bezus E.A. et al. // Opt. Express. 2023. V. 31. No. 10. P. 17050.
  3. Zhou Y., Zheng H., Kravchenko I.I., Valentine J. // Nature Photon. 2020. V. 14. P. 316.
  4. Tu Y., Liang Y., Zhu X. et al. // Opt. Commun. 2023. V. 549. Art. No. 129935.
  5. Guo C., Xiao M., Minkov M. et al. // Optica. 2018. V. 5. No. 3. P. 251.
  6. Kashapov A.I., Doskolovich L.L., Bezus E.A. et al. // Comp. Opt. 2023. V. 47. No. 6. P. 845.
  7. Кашапов А.И., Безус Е.А., Быков Д.А., Досколович Л.Л. // Изв. РАН. Сер. физ. 2023. Т. 87. № 1. С. 19
  8. Kashapov A.I., Bezus E.A., Bykov D.A., Doskolovich L.L. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2023. V. 87. No. 1. P. 13.
  9. Soshnikov D.V., Doskolovich L.L., Byzov E.V. et al. // Comp. Opt. 2023. V. 47. No. 5. P. 691.
  10. Wesemann L., Panchenko E., Singh K. et al. // APL Photonics. 2019. V. 4. No. 10. Art. No. 100801.
  11. Pan D., Wan L., Ouyang M. et al. // Photon. Res. 2021. V. 9. No. 9. P. 1758.
  12. Kashapov A.I., Doskolovich L.L., Bezus E.A. et al. // J. Optics. 2021. V. 23. No. 2. Art. No. 023501.
  13. Doskolovich L.L., Kashapov A.I., Bezus E.A. et al. // Photon. Nanostruct. 2022. V. 52. Art. No. 101069.
  14. https://refractiveindex.info/
  15. Johnson P.B., Christy R.W. // Phys. Rev. B. 1972. V. 6. No. 12. P. 4370.
  16. Moharam M.G., Pommet D.A., Grann E.B. Gaylord T.K. // J. Opt. Soc. Amer. A. 1995. V. 12. P. 1077.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).