Рис.1. Оптическая установка, используемая для измерений спектров
Модуляция светом резонансов Фано в слоистых диэлектрических структурах с оптически активными слоями
Продемонстрирована настройка в широком диапазоне формы резонансной линии спектров отражения в полностью диэлектрических резонансных двухмодовых структурах с оптически активными слоями облучением УФ-излучением.
Рис.1. Оптическая установка, используемая для измерений спектров
Обобщенная функция Фано для аппроксимации спектров:
слои, легированные молекулами |
Экспериментальные спектры поглощения (точки) и кривые аппроксимации (сплошные) для различных энергий пучка накачки |
 |
 |
Рис. 2. Изучаемый образец включает в себя слой полистирола с добавлением молекул азо-красителя DR1 (DR1-PS), слой поливинилалкоголя (PVA) и слой полистирола (PS). В конфигурации Кречмана регистрировались угловые спектры нарушенного полного внутреннего отражения зондового луча в зависимости от интенсивности пучка накачки. Обнаружено, что форма линии Фано систематически изменяется в зависимости от интенсивности света накачки. Анализ спектров и распределений полей в слоях на основе электромагнитных расчетов показывают, что наблюдаемый резонанс Фано генерируется как результат связи между широкой вытекающей волноводной модой, поддерживаемой в слое, легированным азокрасителем, и узкой модой планарного волновода, поддерживаемой в слое полистирола. Систематические изменения формы линии Фано при облучении светом накачки объясняются систематическим уменьшением поглощения света в слое полистирола, легированного азокрасителем; уменьшение поглощения света связано с уменьшением коэффициента поглощения слоя, возникающего в результате фотоизомеризации молекул азокрасителя.
слои, легированные фотохромными молекулами спиропирана (SP) |
Экспериментальные спектры отражения (точки) и кривые аппроксимации (сплошные) |
 |
 |
 |
Рис. 3. Демонстрируется настройка формы резонансной линии вида Фано в спектрах полностью диэлектрической слоистой структуры в широком диапазоне интенсивности УФ-излучением. Структура включает волноводные слои и разделяющий их промежуточный слой (PVA). В волноводных слоях возбуждаются волноводные моды, связь между ними приводит к возникновению резонанса Фано в спектрах отражения. В образце A фотохромный слой SP-PS, включающий молекулы спиропирана, был использован как внутренний волноводный слой, в образце B – как внешний. Используя изменение интенсивности УФ облучения, экспериментально и теоретически была продемонстрирована настройка поглощения света в слое SP-PS. Было показано, что форма линии в спектрах сильно изменяется с изменением интенсивности от формы ЭИПР (электромагнитно-идуцированного пропускания) к ЭИП (электромагнитно-идуцированного поглощению), проходя через форму линии Фано. Анализ электромагнитного поля в структуре показывает, что наблюдаемые эффекты являются следствиями локального усиления электрического поля внутри фотохромного волноводного слоя и фотоиндуцированного увеличения мнимой части диэлектрической постоянной.
Публикации: