лазера. Такой эффект также можно классифицировать как конверси-
онное отражение от поверхности опала, спектр которого находится в
области стоп-зоны. Так как длина волны генерации лазера на рубине
(694,3 нм) существенно больше длиныволны, соответствующей стоп-
зоне (зеленая область спектра), то в этом случае имеет место эффект
up-conversion, обусловленный процессом двухфотонно-возбуждаемой
люминесценции.
Заключение.
Из приведенных экспериментальных и теоретиче-
ских данных следует, что при падении широкополосного электромаг-
нитного излучения на поверхность глобулярного фотонного кристалла
происходит отражение излучения в области собственных стоп-зон фо-
тонного кристалла, а также в области резонансов диэлектрических
функций исходной матрицы(кремнезема) и вещества, введенного в
порыопала. Это явление классифицировано нами как селективное
отражение электромагнитного излучения. Изменение вида спектра се-
лективного отражения в зависимости от типа наполнителя может быть
использовано для конструирования селективных управляемых зеркал,
создания рефрактивных сенсоров молекулярных структур, вводимых
в порыискусственных опалов, а также при регистрации спектров ком-
бинационного рассеяния света в заданной области спектра, соответ-
ствующей эталонному образцу.
При падении на поверхность фотонного кристалла монохроматиче-
ского или квазимонохроматического излучения, длина волныкоторого
меньше или больше соответствующей длиныволныстоп-зоны, мо-
жет происходить явление конверсионного отражения света в режимах
“up”- или “down”-конверсии.
В соответствии с обсужденным ранее микроскопическим механиз-
мом процесс конверсионного отражения света в определенной степени
аналогичен процессу комбинационного рассеяния. В связи с этим мож-
но утверждать, что возможна реализация как спонтанного конверси-
онного отражения, так и соответствующего вынужденного процесса,
когда интенсивность вторичного излучения соизмерима с интенсив-
ностью накачки. Важным свойством конверсионного отражения света
является его существование в течение длительного времени (
∼
10
с)
при низких температурах образца после выключения импульса воз-
буждающего излучения. Задержка фотонов внутри запрещенной зоны
при импульсной лазерной накачке и низких температурах, когда силь-
но увеличивается время релаксации, в соответствии с формулой (1)
может привести к процессу бозе-эйнштейновской конденсации фо-
тонов, т.е. к формированию когерентного состояния электромагнит-
ного поля с частотой, соответствующей спектральному положению
28
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012. № 3
