Здесь и далее длина волны
λ
задается в микрометрах. Величина
n
2
(
λ
)
в случае исходного опала (для воздуха) принималась равной единице.
Для кристалла с порами, заполненными водой, величина
n
2
(
λ
)
определяется соотношением [13]
n
2
2
(
λ
) = 1 +
5
,
667
·
10
−
1
λ
2
λ
2
−
5
,
084
·
10
−
3
+
1
,
732
·
10
−
1
λ
2
λ
2
−
1
,
818
·
10
−
2
+
+
2
,
096
·
10
−
2
λ
2
λ
2
−
2
,
625
·
10
−
2
+
1
,
125
·
10
−
1
λ
2
λ
2
−
1
,
074
·
10
1
.
(8б)
С учетом резонансов, присутствующих в зависимостях (8а) и (8б),
селективное отражение широкополосного электромагнитного излуче-
ния должно наблюдаться не только в области стоп-зон фотонного кри-
сталла в видимой области спектра, но и в области резонансов в уль-
трафиолетовом или инфракрасном диапазоне.
Рассчитанные по формуле (5) спектры отражения для первой и
второй стоп-зон в видимом диапазоне и их сравнение с эксперимен-
тальными данными при нормальном падении широкополосного излу-
чения галогеновой лампына поверхность (111) приведенына рис. 1.
Экспериментальные данные получены в области первой стоп-зоны
для исходного фотонного кристалла (рис. 1,
а
) с диаметром глобул
D
= 250
нм и для кристалла, заполненного водой (рис. 1,
б
). Как вид-
но, наблюдается близость спектральных положений рассчитанных и
экспериментальных кривых, но их форма существенно различается.
Такое несоответствие можно объяснить необходимостью учета зату-
хания электромагнитных волн в реальном фотонном кристалле и со-
ответствующего усложнения зависимостей (8а) и (8б).
При наличии в искусственном опале люминесцирующих центров
под действием возбуждающего излучения в объеме глобулярного фо-
тонного кристалла возникает вторичное излучение — стоксова или
антистоксова фотолюминесценция. Один из микроскопических меха-
низмов возникновения фотолюминесценции в фотонных кристаллах
состоит в возбуждении под действием возбуждающего излучения эк-
ситона люминесцирующего центра с последующим распадом этого
экситона на два фотона, один из которых соответствует положению
стоп-зоны. Таким образом, под действием квазимонохроматического
возбуждающего излучения должно наблюдаться конверсионное отра-
жение возбуждающего излучения с изменением его частоты. Спектр
конверсионного отражения находится в области стоп-зоныи близок к
спектру отражения, наблюдаемого при накачке широкополосным из-
лучением. Из-за аномального уменьшения плотности фотонных состо-
яний в области стоп-зоныпроникание люминесценции в этой области
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012. № 3
23
