Esquemas de PPC con igual índice de refracción efectivo y período de estructura. a PPC 1D y b PPC de tipo ópalo 3D. Crédito:Universidad Federal de Kazán
Un grupo de investigadores dirigido por el profesor Myakzyum Salakhov ha estado trabajando en el problema de los estados ópticos en los cristales fotónicos plasmónicos (PPC).
El ingeniero de primera categoría Artyom Koryukin dice que la investigación se dedicó a modelar la transmisión de luz a través de cristales fotónicos con una capa continua de oro en su superficie. Los cristales fotónicos no pasan una determinada longitud de onda de luz. Esto se denomina banda prohibida fotónica:el rango de longitud de onda de la luz donde la propagación a través de un cristal es difícil. PPC, por otra parte, permitir el paso de luz de cierta longitud de onda a través de esta banda prohibida fotónica. El problema de las PPC tridimensionales de tipo ópalo (OLPPC), sin embargo, es que no admiten luz de determinadas longitudes de onda.
En este trabajo, Se definen las condiciones para el paso de un haz de luz con la longitud de onda de la banda prohibida fotónica y cierta polarización a través de un OLPPC. Para alcanzar esta meta, Se modelaron diferentes versiones de PPC. Las principales condiciones para pasar un haz de este tipo son tanto la continuidad de la capa de oro con un grosor de aproximadamente 40 nm, y el uso de luz con polarización. La transmisión de luz a través de un PPC se acompaña de excitaciones de los estados ópticos de Tamm. El PPC unidimensional tiene una banda de paso de transmisión de luz dentro de la banda prohibida fotónica en ambas polarizaciones. Las PPC tridimensionales no tienen bandas de paso de transmisión de luz dentro de la banda prohibida fotónica debido a una capa de oro no continua (con forma de nanocapas o nanocrucentes separados en la superficie de una PPC). Por lo tanto, los OLPPC utilizados tienen esta característica única:una banda de paso de transmisión de luz dentro de la banda prohibida fotónica con cierta polarización debido a la excitación del modo híbrido de los estados ópticos.
a) Espectros de transmisión de 1D PC y PPC. La línea discontinua es el espectro de PC. La línea gruesa es el espectro de PC con la capa de Au de 30 nm. La línea roja es el espectro de PC con las capas tampón Au de 30 nm y 270 nm. La línea delgada es el espectro de transmisión calculado de la capa de Au de 30 nm. b) Intensidad del pico de transmisión del PPC 1D para diferentes valores del espesor de la capa de Au. d) Espectros de transmisión de 3D PC y PPC. La línea discontinua es el espectro de PC. La línea gruesa es el espectro de PC con la capa de Au de 40 nm (polarización p). La línea roja es el espectro de PC con las capas tampón de 40 nm de Au y 280 nm. La línea delgada es el espectro de PC con la capa de Au de 40 nm (polarización s). e) Intensidad del pico de transmisión del PPC 3D representado en función del grosor de la capa de Au Crédito:Universidad Federal de Kazán
Los OLPPC con el modo híbrido de los estados ópticos se pueden utilizar en sensores sensibles a alta polarización. "Suponemos que el modo híbrido puede ser útil para mejorar el control de la luz en las PPC. Se pueden usar nuevos tipos de resonadores basados en OLPPC para la fuerte interacción de la luz y la materia," "agrega el Sr. Koryukin.
El grupo planea crear una descripción teórica del modelo de tales procesos. Adicionalmente, quieren encontrar aplicaciones efectivas para OLPPC, como fuertes interacciones luz-materia con una sola fuente de fotones.
a) Espectro de transmisión de PPC con la capa de Au de 30 nm. b) Espectros de transmisión de la capa continua de Au de 40 nm independiente. c) Espectros de transmisión de PPC con tapas. La línea continua es el espectro de PC con las tapas de Au de 40 nm. La línea discontinua es el espectro de Au caps de 40 nm independientes Crédito:Universidad Federal de Kazán
