3 / 10
Узкополосные фильтры в видимом спектральном диапазоне…
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2016. № 5
107
Пример трехмерного фотонного кристалла — глобулярный фотонный кри-
сталл, формирующийся в результате плотной упаковки моноразмерных шаров
(наноглобул), размер которых варьируется в разных кристаллах в диапазоне
значений 200…600 нм. В глобулярном фотонном кристалле коэффициент пре-
ломления периодически изменяется в трех пространственных направлениях.
Исследованиям композитных фотонных кристаллов на основе искусственных
опалов с различными внедрениями посвящены работы [13–16].
Методика эксперимента.
Были проведены экспериментальные исследова-
ния спектров отражения широкополосного излучения от поверхности (111)
глобулярного фотонного кристалла. Схема экспериментальной установки при-
ведена на рис. 2. В качестве источника широкополосного излучения использо-
вана галогенная лампа
1
. Излучение от этой лампы с помощью световода
2
под-
водилось к исследуемому образцу — фотонному кристаллу
3
, размещенному на
фторопластовой пластине
7
. Угол падения излучения на поверхность (111) фо-
тонного кристалла был близок к нормальному. Излучение, отраженное от по-
верхности фотонного кристалла в обратном направлении, собиралось светово-
дом
6
и направлялось к малогабаритному волоконно-оптическому спектромет-
ру
4
. Цифровая обработка сигналов отраженного излучения осуществлялась с
помощью компьютера
5
.
Рис. 2.
Схема экспериментальной
установки с использованием светофильтра
на основе глобулярного фотонного
кристалла:
1
— галогенная лампа;
2
,
6
— световоды;
3
—
фотонный кристалл;
4
— волоконно-опти-
ческий спектрометр;
5
— компьютер;
7
— фто-
ропластовая пластина
Исследованы характеристики узкополосного светофильтра, созданного на
основе глобулярного фотонного кристалла. Экспериментально получен спектр
отражения исследуемого фотонного кристалла в области первой стоп-зоны
(первой оптической гармоники) (рис. 3). Макси-
мум интенсивности экспериментальный спектр
отражения достигает при длине волны λ = 537 нм.
В связи с этим необходимо создать узкополосный
светофильтр на основе глобулярного фотонного
кристалла для отражения излучения на длине вол-
ны (
= 532 нм), соответствующей первой оптиче-
ской гармонике лазера на алюмоиттриевом гранате
(YAG: Nd
3+
). Схема экспериментальной установки
для исследования вторичного излучения (фотолю-
минесценции, комбинационного рассеяния и др.)
Рис. 3.
Экспериментально по-
лученный спектр отражения
широкополосного излучения
поверхностью (111) опаловой
матрицы