Laser- og sensorforskning fremskyndes ved nye undersøgelser af plasmonisk-fotoniske krystaller

Ordninger for PPC med samme effektive brydningsindeks og strukturperiode. a 1D PPC og b 3D opal-lignende PPC. Kredit:Kazan Federal University

En gruppe forskere ledet af professor Myakzyum Salakhov har arbejdet med problemet med optiske tilstande i plasmonisk-fotoniske krystaller (PPC'er).

Første kategoriingeniør Artyom Koryukin siger, at forskningen var dedikeret til modellering af lystransmission gennem fotoniske krystaller med et kontinuerligt guldlag på deres overflade. Fotoniske krystaller passerer ikke en bestemt lysbølgelængde. Dette kaldes den fotoniske båndgap - lysbølgelængden, hvor forplantning gennem en krystal er vanskelig. PPC'er, på den anden side, tillade passage af lys med en bestemt bølgelængde gennem denne fotoniske båndgap. Problemet med tredimensionelle opallignende PPC'er (OLPPC'er), imidlertid, er, at de ikke indrømmer lys med bestemte bølgelængder.

I dette arbejde, betingelser er defineret for passage af en lysstråle med bølgelængden af det fotoniske båndgab og en vis polarisering gennem et OLPPC. For at nå dette mål, forskellige versioner af PPC'er blev modelleret. De vigtigste betingelser for at passere en sådan stråle er både kontinuiteten af guldlaget med en tykkelse på ca. 40 nm, og brug af lys med polarisering. Transmittans af lys over en PPC ledsages af excitationer af de optiske Tamm -tilstande. Endimensionel PPC har et lysoverførselspasbånd inde i det fotoniske båndgab i begge polarisationer. Tredimensionelle PPC'er har ikke lysoverførselspasbånd inde i den fotoniske båndgap på grund af et ikke-kontinuerligt guldlag (formet som separate nano-hætter eller nano-halvmåner på overfladen af en PPC). Så de brugte OLPPC'er har denne unikke funktion - et lysoverførselspasbånd inde i det fotoniske båndgab med en vis polarisering på grund af excitation af hybridtilstanden i de optiske tilstande.

a) Transmissionsspektre for 1D PC og PPC. Stiplet linje er spektret af pc'er. Tyk linje er spektrumet af PC med 30 nm Au-laget. Rød linje er spektret af PC med 30 nm Au og 270 nm bufferlag. Den tynde linje er det beregnede transmissionsspektrum for 30 nm Au-laget. b) Intensitet for transmissionstoppen for 1D PPC for forskellige værdier af tykkelsen af Au -laget. d) Transmissionsspektre for 3D PC og PPC. Stiplet linje er spektret af pc'er. Tyk linje er spektret af PC med 40 nm Au-laget (p-polarisering). Rød linje er spektret af PC med 40 nm Au og 280 nm bufferlag. Tynd linje er spektret af PC med 40 nm Au-laget (s-polarisering). e) Intensiteten af transmissionstoppen for 3D PPC plottet som en funktion af tykkelsen af Au -laget Kredit:Kazan Federal University

OLPPC'er med hybridtilstanden i de optiske tilstande kan bruges i højpolarisationsfølsomme sensorer. "Vi antager, at hybridtilstanden kan være nyttig til at forbedre lysstyringen i PPC'er. Nye typer resonatorer baseret på OLPPC'er kan bruges til stærk vekselvirkning mellem lys og stof, "tilføjer hr. Koryukin.

Gruppen planlægger at lave en teoretisk beskrivelse af modellen for sådanne processer. Derudover de ønsker at finde effektive applikationer til OLPPC'er, såsom stærke lys-stof-interaktioner med en enkelt fotonkilde.

a) Transmissionsspektrum af PPC med 30 nm Au-laget. b) Transmissionsspektre for enkeltstående det 40 nm Au kontinuerlige lag. c) Transmissionsspektre for PPC med hætter. Solid line er spektret af pc'er med 40 nm Au-caps. Stiplet linje er spektret af selvstændige 40 nm Au caps Credit:Kazan Federal University

Sidste artikelATLAS Experiment frigiver ny søgning efter stærk supersymmetri

Næste artikelTovtrækning omkring tyngdekraften