ФИЗИКА
УДК 535
В. С. Г о р е л и к, А. Д. К у д р я в ц е в а,
М. В. Т а р е е в а, Н. В. Ч е р н е г а
О ГЕНЕРАЦИИ ПУЛЬСИРУЮЩИХ
АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН В ГЛОБУЛЯРНЫХ
ФОТОННЫХ КРИСТАЛЛАХ
Приведены сведения о генерации нового типа акустических волн,
сопровождающихся пульсирующим изменением плотности мате-
риальной среды — глобулярного фотонного кристалла. Генерация
таких волн происходит в результате процесса вынужденного гло-
булярного рассеяния света в искусственных опалах. В качестве ис-
точника возбуждающего излучения были использованы гигантские
импульсы лазера на рубине длительностью
10
нс c плотностью
мощности на поверхности образца до
10
8
Вт/см
2
.
В процессе вынужденного глобулярного рассеяния света происхо-
дит возбуждение скалярных акустических волн гигагерцового диа-
пазона и возникновение стоксовых компонент вынужденного рассе-
яния, сдвинутых по частоте на
0
,
3
−
0
,
4
см
−
1
относительно длины
волны
(694
,
3
нм
)
возбуждающего излучения.
Максимальная эффективность преобразования излучения ру-
бинового лазера в стоксово вынужденное глобулярное рассея-
ние света при помещении исследуемого образца в жидкий азот
(
Т
= 78
K
)
составила
60
%. Соответственно интенсивность ге-
нерируемых при вынужденном глобулярном рассеянии направленных
скалярных акустических волн составила
10
3
Вт/см
2
.
E-mail:
Ключевые слова
:
фотонные кристаллы, акустические волны, лазерное
излучение, рассеяние света.
Наноструктурированные объекты, в частности фотонные кристал-
лы, являются в настоящее время объектом интенсивных исследований
в самых разных областях — фотонике, химии, биологии и т.д. При-
сутствие в фотонных кристаллах запрещенных фотонных зон [1–3]
привело к проявлению в них неизвестных ранее оптических свойств
и к наблюдению новых фундаментальных закономерностей. В частно-
сти, в фотонных кристаллах для определенных дисперсионных ветвей
электромагнитных волн показатель преломления становится отрица-
тельной величиной, а групповая скорость вблизи краев запрещенных
зон — предельно малой, т.е. реализуется задержка (локализация) элек-
тромагнитного излучения в фотонном кристалле. Это должно приво-
дить к значительному увеличению нелинейного взаимодействия поля
с веществом по сравнению с обычными средами, что свидетельствует
о возможности существенного увеличения эффективности известных
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2011. № 2
3
