Проявление эффектов локального поля в оптических свойствах пористых полупроводников и диэлектриков, страница 3

ед.кристаллическим фосфидом галлия (см.рис. 3).c-GaPПФГ[110]ВГ145[001]onE0,1ПФГc-GaP0,011000110012001300140015001600λ, нмРис. 3 Зависимость интенсивностей второй гармоники при отражении откристаллического и пористого GaP от длины волны излучения накачки.15Излучение на частоте второй гармоники при этом оказывается полностьюдеполяризованным. Рост интенсивности второй гармоники, генерируемой прирассеянии на макропористом фосфиде галлия, существенным образом зависитот длины волны излучения накачки, причем с уменьшением длины волнынакачкипроисходитгармоникидляувеличениемакропористогосоотношенияиинтенсивностейкристаллическогоGaPвторой(см. рис.

3).Одновременный рост времени жизни фотонов излучения на основной частоте иэффективности генерации второй гармоники, а также комбинационного рассеяниясвета, является экспериментальным подтверждением сильного влияния эффектовлокализации света на эффективность этих процессов в исследуемых слояхпористого GaP в результате локального увеличения полей и временивзаимодействия излучения с веществом. Полученные экспериментальныерезультатыуказываютнавозможностьсозданияэффективныхпреобразователей частоты и визуализаторов инфракрасного излучения наоснове слоев пористого GaP.ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫНа основе комплексного исследования различных пористых полупроводников идиэлектриков, в которых расстояния между порами и их диаметр меняются от единицдо сотен нанометров, были установлены основные закономерности в проявленииэффектов локального поля на их линейные и нелинейные оптические свойства.Получены следующие основные результаты:1.

Экспериментально исследована зависимость величины двулучепреломления отморфологии и структурных параметров пористых сред. Показана возможностьсоздания на основе однородных изотропных полупроводников и диэлектриковпрозрачныхпористыхсредсозначительнымобусловленным анизотропией формы.16двулучепреломлением,2. В приближении модели эффективной среды на основе экспериментальноизмеренных дисперсионных зависимостей показателей преломления окисленногопористого кремния были получены соотношения между элементами тензораэффективной кубической восприимчивости χ(3)(3ω;ω,ω,ω) этого материала.Продемонстрировано хорошее согласие ориентационных зависимостей третьейгармоники, рассчитанных с использованием этих величин, с результатамиэкспериментов.3.

С помощью перестраиваемой по длине волны лазерной системы на основепараметрического генератора света реализован режим синхронной генерациитретьей гармоники из объема пленок окисленного пористого кремния с сильнымдвулучепреломлением формы. Наличие синхронной генерации подтверждаетсярезким увеличением интенсивности ТГ при накачке, соответствующей нулевойфазовой расстройке для процесса генерации ТГ, и видом ориентационныхзависимостей ТГ, в соответствии с расчетами, основанными на данных линейнооптических измерений.4. Обнаружен сильный рост ТГ для пористого оксида алюминия и окисленногопористого кремния c внедренным в поры CdS по сравнению с исходнымиобразцами в спектральном диапазоне 1,2-1,5 мкм, который соответствует краяммежзонного поглощения для нанокристаллов CdS. Указанный рост связывается срезонансным трехфотонным возбуждением из валентной зоны нанокристалловCdS в зону проводимости.5. Экспериментально обнаружено значительное уменьшение длины свободногопробега фотонов в сильно рассеивающих слоях пористого GaP с ростомпористости слоев, обусловленное эффектами локализации света, и приводящее кросту более чем на порядок эффективностей генерации второй гармоники икомбинационного рассеяния света.17СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ1.В.А.

Мельников, Л.А. Головань, В.Ю. Тимошенко, П.К. Кашкаров,С.А. Гаврилов, Д.А. Кравченко, Ю.Н. Пархоменко, Е.А. Скрылева Оптическаяанизотропия и фотонная запрещенная зона в слоях пористого оксидаалюминия // Вестник МГУ, Сер 3. Физика. Астрономия, т. 4, c. 43-47 (2003).2.Л.А.

Головань, В.А. Мельников, С.О. Коноров, А.Б. Федотов, С.А.Гаврилов, А.М. Желтиков, П.К. Кашкаров, В.Ю. Тимошенко, Г.И. Петров, Л.Ли, В.В. Яковлев Эффективная генерация второй гармоники при рассеянии впористом фосфиде галлия // Письма в ЖЭТФ, т. 78, вып. 4, c. 229-233 (2003).3.V.A. Mel’nikov, L.A.

Golovan’, V.Yu. Timoshenko, A.M. Zheltikov,D.A. Muzychenko, E.V. Ukraintsev, T.V. Laptinskaya, and P.K. Kashkarov OpticalAnisotropy of Strongly Photonic Porous Gallium Phosphide // Laser Physics, v. 14,No. 5, pp. 660- 663 (2004).4.V.A. Mel’nikov,L.A. Golovan,S.O. Konorov,D.A. Muzychenko,A.B. Fedotov, A.M. Zheltikov, V.Yu.

Timoshenko, and P.K. Kashkarov Secondharmonic generation in strongly scattering porous gallium phosphide // Appl. Phys.B, v. 79, No. 2, pp. 225–228 (2004).5.П.К. Кашкаров, Л.А. Головань, С.В. Заботнов, В.А. Мельников,Е.Ю. Круткова, С.О. Коноров, А.Б. Федотов, К.П. Бестемьянов, В.М.Гордиенко, В.Ю.

Тимошенко, А.М. Желтиков, Г.И. Петров, В.В. ЯковлевУвеличениеэффективностинелинейно-оптическихвзаимодействийв наноструктурированных полупроводниках // ФТТ, т. 47, вып. 1, c. 153-159(2005).6.S.A. Gavrilov, D.A. Kravtchenko, A. Zheleznyakova, V.Y. Timoshenko,P.K. Kashkarov, V. Melnikov, G. Zaitsev, and L.A. Golovan Porous anodic aluminafor photonics and optoelectronics // Proc. SPIE Int.

Soc. Opt. Eng., v. 5401, pp. 235240 (2004).187.L.A. Golovan', G.I. Petrov, S.A. Gavrilov, V.A. Mel'nikov, L.J. Li, S.O.Konorov, A.B. Fedotov, A.M. Zheltikov, P.K. Kashkarov, V.Y. Timoshenko, andV.V. Yakovlev Efficient nonlinear optical conversion in porous GaP: the effect oflight localization // Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., v. 5360, pp. 333-339 (2004).8.V.A.Mel’nikov,G.M.Zaitsev,L.A.Golovan,V.Yu.Timoshenko,P.K. Kashkarov, S.A. Gavrilov, D.A. Kravchenko, Yu.N. Porhomenko, E.A.

SkrelevaForm birefringence and photonic band gap in porous alumina films // Physics,chemistry and application of nanostructures (Reviews and short notes toNanomeeting 2003), Minsk, Belarus, pp. 253-255 (2003).9.В.А. Мельников Оптическая анизотропия и фотонная запрещенная зона вслоях пористого оксида алюминия // Международная конференция студентов,аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам “Ломоносов-2003”секция “Физика” (сб. тезисов), с. 259-261, Москва (2003).10. В.А. Мельников, Д.А. Иванов Оптическая анизотропия в слоях пористогооксида кремния // Международная конференция студентов, аспирантов имолодых ученых по фундаментальным наукам “Ломоносов-2003” секция“Физика” (сб. тезисов), с.

273-274, Москва (2003).11. L.A. Golovan, V.A Mel’nikov., P. K. Kashkarov, V.Yu. Timoshenko, A.M.Zheltikov, S.A. Gavrilov, G.I. Petrov, L. Li, and V.V. Yakovlev Optical harmonicgeneration in macroporous gallium phosphide: Anderson localization? // Book ofabstracts of the 12th International Laser Physics Workshop “LPHYS’03”, Hamburg,Germany, pp. 293-294 (2003).12. L.A. Golovan, V.A Mel’nikov., S.O.

Konorov, A.B. Fedotov, S.A. Gavrilov,A.M.Zheltikov, P.K. Kashkarov, V.Yu. Timoshenko, G.I. Petrov, L. Li,V.V. Yakovlev Porous gallium phosphide: challenging material for nonlinearapplications // In book: Abstracts of 4-th International Conference PorousSemiconductors – science and technology, Cullera-Valencia, Spain, pp. 88-89 (2004).13. V.Yu. Timoshenko, L.A. Golovan, S.V. Zabotnov, V.A Melnikov, A.M.Zheltikov, and P.K. Kashkarov Enhanced nonlinear-optical interactions innanostructured semiconductors // Book of the abstracts of ALT 04 Conference“Advanced Laser Technologies”, Rome, Italy, pp. 71 (2004).1914. L.A.

Golovan, D.I. Ivanov, V.A Mel’nikov., G.I. Petrov, P. K. Kashkarov,V.Yu. Timoshenko, A.M. Zheltikov, and V.V. Yakovlev Linear and nonlinear formanisotropy in oxidized porous silicon // Proceedings of the 10th conference oncomplex media and metamaterials Bianisotropics 2004, Ghent, Belgium, pp. 82-85(2004).15. P.K. Kashkarov, L.A. Golovan, V.A Melnikov, A.M.Zheltikov, andV.Yu. Timoshenko Light localization phenomenon and nonlinear optical waveinteractions in porous gallium phosphide // In book of abstracts of 2nd internationalconference on materials science and condensed matter physics, Chisinau, Moldova,pp. 219 (2004).16. П.К.

Кашкаров, Л.А. Головань, С.В. Заботнов, В.А. Мельников, С.О.Коноров, А.Б. Федотов, В.Ю. Тимошенко, А.М. Желтиков Увеличениеэффективностинелинейно-оптическихвзаимодействийвнаноструктурированных полупроводниках и диэлектриках // материалысовещания Нанофотоника, Нижний Новгород, с. 67-69 (2004).17. Д.А. Иванов, В.А.

Мельников, Л.А. Головань, В.Ю. Тимошенко, А.Е.Лукьянов,В.И. Петров,М.А.Степович,П.К.КашкаровПолучениеиэлектронномикроскопическое исследование окисленных пленок пористогокремния // тезисы докладов XX российской конференции по электронноймикроскопии ЭМ’2004, Черниголовка, с. 33 (2004).18. V.A Melnikov, D.I. Ivanov,.

L.A. Golovan, S.A. Gavrilov, D.A. Kravchenko,I.V. Telegina, S.O. Konorov, A.B. Fedotov, A.M. Zheltikov, P.K. Kashkarov, V.Yu.Timoshenko Variable optical anisotropy in oxidized amorphous porous silicon layers// In book of abstracts of X International Conference “Physics of Dielectrics”(Dielectrics - 2004), Saint-Petersburg, Russia, pp. 399-401 (2004).19. L.A.Golovan,V.A.Melnikov,S.V.Zabotnov,S.O.Konorov,K.P. Bestem’yanov, A.V. Zoteyev, A.B.

Fedotov, A.M. Zheltikov, V.M. Gordienko,V.Yu.Timoshenko, P.K. Kashkarov Light localization phenomena and enhancementof nonlinear-optical interactions in porous GaP // International Conference onCoherent and Nonlinear Optics (ICONO/LAT 2005), St. Petersburg, Russia,ICONO/LAT Technical Digest on CD-ROM, presentation number IThK1 (2005).20.