najoNanosystems: Physics, Chemistry, MathematicsНаносистемы: физика, химия, математика2220-80542305-7971Университет ИТМОnajo-1210Research ArticleСтатьиMultiple bragg diffraction and interference effects in 3D photonic crystal filmsМноговолновая брэгговская дифракция и интерференционные эффекты в 3D фотоннокристаллических пленкахФедотовВ. Г.FedotovV. G.vladimir.fedotov@gmail.comСелькинА. В.Sel’kinA. G.Санкт-Петербургский государственный университет, физический факультетRussian FederationФизико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской Академии наукRussian Federation20111808202521109115Copyright © Fedotov V.G., Sel’kin A.G., 20252025Федотов В.Г., Селькин А.В.Fedotov V.G., Sel’kin A.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://nanojournal.ifmo.ru/jour/article/view/1210

.

С использованием теории динамической дифракции, обобщённой на случай высокого диэлектрического контраста исследованы механизмы формирования спектров брэгговского отражения света от тонких плёнок фотонных кристаллов с симметрией решётки опала. Показано, что в условиях многоволновой дифракции в спектрах фотоннокристаллических пленок с достаточно высокой степенью структурного совершенства могут проявляться дополнительные короткопериодные осцилляции коэффициента отражения (интерференционная “гребёнка”). На основании сопоставления формы полосы брэгговского отражения света с энергетическим спектром собственных электромагнитных мод фотонного кристалла делается вывод о том, что дополнительная структура в спектрах возникает вследствие интерференции добавочных мод с низкой групповой скоростью.

фотонные кристаллымноговолновая дифракциябрэгговское отражениеРабота выполнена при поддержке Программы развития Санкт-Петербургского государственного университета (НИР 11.37.23.2011), Федеральной целевой программы (государственный контракт № 02.740.11.0384) и программы Отделения физических наук Россиской Академии наук «Фундаментальные проблемы фотоники и физика новых оптических материалов» на 2011 год.ReferencesJoannopoulos J.D., Johnson S.G., Winn J.N., Meade R.D. Photonic Crystals: Molding the Flow of Light (2nd edition). Princeton University Press, Princeton–Oxford, 2008, 286 P.Joannopoulos J.D., Johnson S.G., Winn J.N., Meade R.D. Photonic Crystals: Molding the Flow of Light (2nd edition). Princeton University Press, Princeton–Oxford, 2008, 286 P.Galisteo-L´opez J.F., Ibisate M., Sapienza R., Froufe-P´erez L.S., Blanco ´A., L´opez C. Self-Assembled Photonic Structures // Adv. Mater., 2011, 23(1), 30-69.Galisteo-L´opez J.F., Ibisate M., Sapienza R., Froufe-P´erez L.S., Blanco ´A., L´opez C. Self-Assembled Photonic Structures // Adv. Mater., 2011, 23(1), 30-69.Mizeikis V., Juodkazis S., Marcinkeviиius A., Matsuo S., Misawa H. Tailoring and Characterization of Photonic Crystals // J. Photochem. Photobiol. C, 2001, 2, 35-69.Mizeikis V., Juodkazis S., Marcinkeviиius A., Matsuo S., Misawa H. Tailoring and Characterization of Photonic Crystals // J. Photochem. Photobiol. C, 2001, 2, 35-69.Sakoda K. Optical Properties of Photonic Crystals (2𝑛𝑑 edition). Springer, Berlin–Heidelberg–New York, 2005, 253 P.Sakoda K. Optical Properties of Photonic Crystals (2𝑛𝑑 edition). Springer, Berlin–Heidelberg–New York, 2005, 253 P.van Driel H.M., Vos W.L. Multiple Bragg Wave Coupling in Photonic Band-Gap Crystals // Phys. Rev. B, 2000, 62(15), 9872-9875.van Driel H.M., Vos W.L. Multiple Bragg Wave Coupling in Photonic Band-Gap Crystals // Phys. Rev. B, 2000, 62(15), 9872-9875.Romanov S.G., Maka T., Sotomayor-Torr`es C.M., M¨uller M., Zentel R., Cassagne D., Manzanares-Mart´ınez J., Jouanin C. Diffraction of light from thin-film polymethylmetacrylate opaline photonic crystals // Phys. Rev. E, 2001, 63, 056603.Romanov S.G., Maka T., Sotomayor-Torr`es C.M., M¨uller M., Zentel R., Cassagne D., Manzanares-Mart´ınez J., Jouanin C. Diffraction of light from thin-film polymethylmetacrylate opaline photonic crystals // Phys. Rev. E, 2001, 63, 056603.Gajiev G.M., Golubev V.G., Kurdyukov D.A., Medvedev A.V., Pevtsov A.B., Sel’kin A.V., Travnikov V.V. Phys. Rev. B, 2005, 72, 205115-1-205115-9.Gajiev G.M., Golubev V.G., Kurdyukov D.A., Medvedev A.V., Pevtsov A.B., Sel’kin A.V., Travnikov V.V. Phys. Rev. B, 2005, 72, 205115-1-205115-9.Fedotov V.G., Sel’kin A.V., Men’shikova A.Yu., Shevchenko N.N., Yakimanskiy A.V. Resonant Multiple Diffraction of Light in Three-Dimensional Photonic Crystals // Proc. of 17𝑡ℎ Int. Symp. “Nanostructures: Physics and Technology”, Minsk, Belarus, 2009, 109-110.Fedotov V.G., Sel’kin A.V., Men’shikova A.Yu., Shevchenko N.N., Yakimanskiy A.V. Resonant Multiple Diffraction of Light in Three-Dimensional Photonic Crystals // Proc. of 17𝑡ℎ Int. Symp. “Nanostructures: Physics and Technology”, Minsk, Belarus, 2009, 109-110.Баженова А.Г., Селькин А.В., Меньшикова А.Ю., Шевченко Н.Н. Поляризационное подавление брэгговских рефлексов при отражении света от фотонных кристаллов // ФТТ, 2007, 49(11), 2010-2021.Баженова А.Г., Селькин А.В., Меньшикова А.Ю., Шевченко Н.Н. Поляризационное подавление брэгговских рефлексов при отражении света от фотонных кристаллов // ФТТ, 2007, 49(11), 2010-2021.Bondeson A., Rylander T., Ingelstr¨om P. Computational Electromagnetics. Springer, New York, 2005, 222 P.Bondeson A., Rylander T., Ingelstr¨om P. Computational Electromagnetics. Springer, New York, 2005, 222 P.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.