составляет 200. . . 600 нм и зависит от условий формирования фотон-
ного кристалла.
Характерное свойство глобулярных фотонных кристаллов [3, 4] —
это присутствие в них разрешенных и запрещенных энергетических
зон в видимой области спектра. Как выяснилось в результате экспе-
риментальных исследований [5–10], при освещении фотонного кри-
сталла широкополосным излучением видимого диапазона наблюдает-
ся отраженное от поверхности излучение, обусловленное присутстви-
ем стоп-зоныв этой области. Если эта поверхность освещается мо-
нохроматическим или квазимонохроматическим излучением, частота
которого находится выше (down-conversion) или ниже (up-conversion)
частот, соответствующих положению стоп-зоны, отраженное излуче-
ние также наблюдается [10] в области стоп-зоныфотонного кристалла.
Такой эффект конверсионного отражения объясняется присутствием в
фотонном кристалле люминесцирующих центров и соответствующей
модуляцией плотности фотонных состояний в области стоп-зон фото-
нного кристалла.
В настоящей работе дан анализ спектров отражения от поверх-
ности фотонного кристалла с учетом как стоп-зон, так и резонансов
диэлектрической проницаемости исходного искусственного опала и
введенного в него вещества. Приведенымикроскопические механиз-
мы, объясняющие природу конверсионного отражения света от по-
верхности фотонного кристалла.
2. К теории селективного и конверсионного отражения при
нормальном падении света на поверхность фотонного кристалла.
При нормальном падении (
ϕ
=
ψ
= 0
) на поверхность (111) глобуляр-
ного фотонного кристалла соотношение Брэгга принимает вид
2
an
ef
(
ω
) =
mλ
m
(
m
= 1
,
2
, . . .
);
(1)
a
=
2
3
D
;
n
2
ef
(
ω
) =
n
2
1
(
ω
)
η
+
n
2
2
(
ω
)(1
−
η
)
.
(2)
Здесь
D
— диаметр глобул;
n
1
(
ω
)
— показатель преломления кремне-
зема;
n
2
(
ω
)
— показатель преломления вещества, введенного в поры
глобулярного фотонного кристалла;
η
= 0
,
76
;
λ
m
— длина волнымак-
симума интенсивности отраженного излучения, задающая спектраль-
ное положение центра соответствующей стоп-зоны.
С учетом фиксированного направления распространения падаю-
щего [111] и отраженного
[ ¯1 ¯1 ¯1]
излучения относительно поверхности
фотонного кристалла воспользуемся аппроксимацией трехмерной сре-
дыэффективной одномерной моделью слоистого фотонного кристалла
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012. № 3
21
