Диссертация (1105425), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Обнаружено усиление генерации второй оптической гармоники в структуре ФК/металл в присутствии ТПП. Показано, что при выполнении условий резонанса ТПП по длине волны и углу падения излучения накачки,наблюдается усиление ГВГ в 170 раз по сравнению с тонкой плёнкой металла. Показано, что при выполнении условий резонанса ТПП по длиневолны и углу падения излучения оптической гармоники, наблюдается усиление ГВГ в 30 раз по сравнению с тонкой плёнкой металла.4. Обнаружено усиление генерации третьей оптической гармоники в структуре ФК/металл при реализации двойного резонанса ТПП. При выполне-Заключение125нии условий резонанса ТПП первого порядка на частоте накачки и условий резонанса ТПП третьего порядка на частоте третьей оптической гармоники, наблюдается усиление ГТГ на четыре порядка величины по сравнению с тонкой плёнкой металла.
Максимальная нормированная эффективность генерации третьей оптической гармоники составляет в данномслучае 2·10−8 Вт−2 .5. Обнаружено гибридное состояние таммовского и поверхностного плазмонполяритонов при углах падения излучения на структуру ФК/металл, превышающих угол полного внутреннего отражения. Дисперсионный законгибридного состояния имеет две компоненты: таммовскую и поверхностноплазмонную, которые спектрально не пересекаются, а расстояние междуними составляет 75±5 нм при толщине золотой плёнки 30 нм. Поверхностно-плазмонная компонента при этом смещена в длинноволновую областьспектра на 80 нм по сравнению с дисперсионным законом поверхностного плазмона, возбуждающегося в отсутствии таммовского.
Спектральноерасстояние между дисперсионными законами компонент гибридного состояния уменьшается с ростом толщины металлической плёнки. При толщине больше 70 нм, дисперсионные кривые ТПП и ППП пересекаютсяВ заключение автор выражает благодарность своему научному руководителю Андрею Анатольевичу Федянину за постановку интересных научных задач,помощь в планировании, проведении и обсуждении результатов исследованийпо теме диссертации; Владимиру Олеговичу Бессонову и Ирине ВладимировнеСоболевой за помощь в освоении научного оборудования, техники и методикиэксперимента и методов анализа экспериментальных данных; Полине ПетровнеВабищевич за полезные дискуссии, а также своей семье за веру и поддержку.Список литературы126Список литературы[1] Afinogenov B. I., Bessonov V.
O., Nikulin A. A., Fedyanin A. A. Observationof hybrid state of Tamm and surface plasmon-polaritons in one-dimensionalphotonic crystals // Appl. Phys. Lett. — 2013. — т. 103, № 6. — с. 061112. 11,23, 109[2] Afinogenov B. I., Popkova A. A., Bessonov V. O., Fedyanin A. A.Measurements of the femtosecond relaxation dynamics of Tamm plasmonpolaritons // Appl. Phys. Lett. — 2016.
— т. 109, № 17. — с. 171107. 11[3] Afinogenov B. I., Bessonov V. O., Fedyanin A. A. Second-harmonic generationenhancement in the presence of Tamm plasmon-polaritons // Opt. Lett. —2014. — т. 39, № 24. — с. 6895–6898. 11[4] Afinogenov B. I., Popkova A. A., Bessonov V. O., Fedyanin A. A. Opticalharmonics generation in metal/dielectric heterostructures in the presence ofTamm plasmon-polaritons // Proc.
SPIE. — 2016. — т. 9756. — с. 975611–975611–7. 11[5] Тамм И. Е. О возможной связи электронов на поверхностях кристалла //ЖЭТФ. — 1933. — т. 3. — с. 34–35. 12[6] Kronig R. d. L., Penney W. Quantum mechanics of electrons in crystallattices // Proc. Roy. Soc. London Ser. A / The Royal Society. — т. 130. —1931. — с. 499–513.
12[7] Тамм И. Е. Собрание научных трудов в двух томах. Том 1. — М.:Наука,1975. — с. 216–227. 12, 13[8] Shockley W. On the surface states associated with a periodic potential // Phys.Rev. — 1939. — т. 56, № 4. — с. 317. 13[9] Kivshar Y. S. Nonlinear Tamm states and surface effects in periodic photonicstructures // Las. Phys. Lett. — 2008. — т. 5, № 10. — с. 703. 15Список литературы127[10] Брандт Н. Б., Кульбачинский В. А.
Квазичастицы в физике конденсированного состояния. — М.:Физматлит, 2005. 15[11] Raether H. Surface Plasmons on Smooth and Rough Surfaces and onGratings. — Springer-Verlag, 1988. 15[12] Yeh P., Yariv A., Cho A. Optical surface waves in periodic layered media //Appl. Phys. Lett. — 1978. — т. 32. — с. 104. 15[13] Meade R., Brommer K., Rappe A., Joannopoulos J.
Electromagnetic Blochwaves at the surface of a photonic crystal // Phys. Rev. B. — 1991. — т. 44,№ 19. — с. 10961–10964. 15[14] Soboleva I. V., Moskalenko V. V., Fedyanin A. A. Giant Goos-Hänchen effectand Fano resonance at photonic crystal surfaces // Phys. Rev. Lett. — 2012.
—т. 108. — с. 123901. 15[15] Kretschmann E. Decay of non radiative surface plasmons into light onrough silver films. comparison of experimental and theoretical results // Opt.Comm. — 1972. — т. 6, № 2. — с. 185–187. 15[16] Otto A. Excitation of nonradiative surface plasma waves in silver by themethod of frustrated total reflection // Z. Phys. A.
— 1968. — т. 216. — с. 398–410. 15[17] Teng Y.-Y., Stern E. Plasma radiation from metal grating surfaces // Phys.Rev. Lett. — 1967. — т. 19. — с. 511–514. 15[18] Lesuffleur A., Im H., Lindquist N., Oh S.-H. Periodic nanohole arrays withshape-enhanced plasmon resonance as real-time biosensors // Appl. Phys.Lett. — 2007. — т. 90, № 24. — с. 243110. 15[19] Kabashin A. V., Evans P., Pastkovsky S., Hendren W., A.Wurtz G.,Atkinson R., Pollard R., Podolskiy V.
A., Zayats A. V. Plasmonic nanorodmetamaterials for biosensing // Nat. Materials. — 2009. — т. 8. — с. 867–871.15Список литературы128[20] Galush W., Shelby S., Mulvihill M., Tao A., Yang P., Groves J. A nanocubeplasmonic sensor for molecular binding on membrane surfaces // Nano Lett. —2009. — т. 9, № 5. — с. 2077–2082. 15[21] Guillermain E., Lysenko V., Benyattou T. Surface wave photonic device basedon porous silicon multilayers // J. Lumin. — 2006.
— т. 121, № 2. — с. 319–321.15[22] Shinn M., Robertson W. Surface plasmon-like sensor based on surfaceelectromagnetic waves in a photonic band-gap material // Sens. Act. B. —2005. — т. 105, № 2. — с. 360–364. 15[23] Michelotti F., Sciacca B., Dominici L., Quaglio M., Descrovi E., Giorgis F.,Geobaldo F. Fast optical vapour sensing by Bloch surface waves on poroussilicon membranes // Phys. Chem. Chem. Phys.
— 2009. — т. 12, № 2. —с. 502–506. 15[24] Kaliteevski M., Iorsh I., Brand S., Abram R. A., Chamberlain J. M.,Kavokin A. V., Shelykh I. A. Tamm plasmon-polaritons: Possibleelectromagnetic states at the interface of a metal and a dielectric Braggmirror // Phys. Rev. B. — 2007. — т. 76. — с. 165415. 16, 17[25] Gaspar-Armenta J. A., Villa F. Photonic surface-wave excitation: photoniccrystal–metal interface // J. Opt. Soc.
Am. B. — 2003. — т. 20, № 11. —с. 2349–2354. 16[26] Sasin M. E., Seisyan R. P., Kalitteevski M. A., Brand S., Abram R. A.,Chamberlain J. M., Egorov A. Y., Vasil’ev A. P., Mikhrin V. S.,Kavokin A. V. Tamm plasmon polaritons: Slow and spatially compact light //Appl. Phys. Lett.
— 2008. — т. 92, № 25. — с. 251112. 16, 17[27] Goto T., Baryshev A., Inoue M., Dorofeenko A., Merzlikin A., Vinogradov A.,LisyanskyA.,GranovskyA.Tailoringsurfacesofone-dimensionalСписок литературы129magnetophotonic crystals: Optical Tamm state and Faraday rotation //Phys. Rev. B. — 2009. — т. 79, № 12. — с. 125103. 18[28] Виноградов А. П., Дорофеенко А. В., Мерзликин А. М., Лисянский А. А.Поверхностные состояния в фотонных кристаллах // УФН. — 2010. —т.
180, № 3. — с. 249–263. 18[29] Kaliteevski M., Lazarenko A., Il’inskaya N., Zadiranov Y. M., Sasin M.,Zaitsev D., Mazlin V., Brunkov P., Pavlov S., Egorov A. Y. Experimentaldemonstration of reduced light absorption by intracavity metallic layers inTamm plasmon-based microcavity // Plasmonics. — 2015. — т. 10, № 2. —с. 281–284. 18[30] Lheureux G., Azzini S., Symonds C., Senellart P., Lemaı̂tre A., Sauvan C.,Hugonin J.-P., Greffet J.-J., Bellessa J. Polarization-controlled confinedTamm plasmon lasers // ACS Photonics. — 2015. — т.
2, № 7. — с. 842–848.19[31] Brückner R., Sudzius M., Hintschich S. I., Fröb H., Lyssenko V. G.,Kaliteevski M. A., Iorsh I., Abram R. A., Kavokin A. V., Leo K. Parabolicpolarization splitting of Tamm states in a metal-organic microcavity // Appl.Phys. Lett. — 2012.
— т. 100, № 6. — с. 062101. 19, 21[32] Braun T., Baumann V., Iff O., Höfling S., Schneider C., Kamp M. Enhancedsingle photon emission from positioned InP/GaInP quantum dots coupled toa confined Tamm-plasmon mode // Appl. Phys. Lett. — 2015. — т.
106, № 4. —с. 041113. 19[33] Gessler J., Baumann V., Emmerling M., Amthor M., Winkler K., Höfling S.,Schneider C., Kamp M. Electro optical tuning of Tamm-plasmon excitonpolaritons // Appl. Phys. Lett. — 2014. — т. 105, № 18. — с. 181107. 19Список литературы130[34] Brückner R., Sudzius M., Hintschich S. I., Fröb H., Lyssenko V. G., Leo K.Hybrid optical Tamm states in a planar dielectric microcavity // Phys. Rev.B. — 2011.
— т. 83. — с. 033405. 19, 20, 21[35] Symonds C., Lemaître A., Homeyer E., Plenet J. C., Bellessa J. Emissionof Tamm plasmon/exciton polaritons // Appl. Phys. Lett. — 2009. — т. 95,№ 15. — с. 151114. 19, 21[36] Kaliteevski M., Brand S., Abram R.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
