Оптика глобулярных фотонных кристаллов

Приведены результаты экспериментальных и теоретических исследований оптических свойств глобулярных фотонных кристаллов – новых физических объектов, характеризующихся кристаллической структурой с периодом решётки, существенно превышающим атомные размеры. В качестве глобулярных фотонных кристаллов использовались матрицы искусственных опалов, состоящие из плотноупакованных глобул кремнезёма диаметром около 200 нм. Приведены оптические спектры отражения таких объектов, характеризующие параметры фотонных зон, присутствующих в данных кристаллах в видимой области спектра. Исследованы идеализированные модели зонной энергетической структуры фотонных кристаллов, позволяющие в аналитическом виде установить дисперсионные зависимости для групповой скорости и эффективной массы фотонов в глобулярном фотонном кристалле. Представлены характеристики вторичного излучения, возникающего в глобулярных фотонных кристаллах под действием монохроматического и широкополосного излучения. Приведены результаты исследований однофотонно-возбуждаемого замедленного рассеяния света, возникающего в глобулярных фотонных кристаллах под действием непрерывного УФ излучения и излучения импульсно-периодического лазера на парах меди. Рассмотрены возможности использования глобулярных фотонных кристаллов в качестве активной среды для лазерной генерации в различных спектральных диапазонах. Предложено использовать глобулярные фотонные кристаллы в качестве чувствительных сенсоров в оптоэлектронных устройствах для проведения молекулярного анализа органических и неорганических веществ с помощью современных методов лазерной спектроскопии. Изложены результаты экспериментальных исследований спонтанного и вынужденного глобулярного рассеяния света. Установлены условия наблюдения резонансного и двухфотонно-возбуждаемого замедленного рассеяния света. Сообщается о возможности накопления и локализации энергии лазерного излучения внутри глобулярного фотонного кристалла.