Одномерные фотонные кристаллы из анодного оксида алюминия (АОА) активно исследуются по всему миру в связи с перспективами их практического применения в нанофотонике. Одна из актуальных задач – получение фотонных кристаллов с заданным спектром.
Наша научная группа предложила [1] новый способ управления интенсивностью прошедшего/отраженного света в области фотонных запрещённых зон (ФЗЗ) 1D фотонных кристаллов. Показано, что в случае наличия нескольких отражающих плоскостей в каждом периоде структуры, при их определённом расположении могут возникать условия деструктивной интерференции, приводящие к «выключению» некоторых ФЗЗ.
В работе предложена теоретическая модель, описывающая оптические свойства таких фотонных кристаллов. Данная модель использована для направленного выбора профилей анодирования, приводящих к получению кристаллов с предсказанными соотношениями коэффициентов пропускания в ФЗЗ различных порядков. На рисунке показаны спектры пропускания для серии образцов, в которой мы добились поочередного пропадания фотонных запрещенных зон последовательных порядков. Для этого мы изменяли положения отражающих слоев внутри ячейки фотонных кристаллов, оставляя главный период постоянным.
Эксперименты показали, что предложенная теоретическая модель согласуется с экспериментом, а новый метод формирования фотонных кристаллов расширяет возможности получения структур с заданным спектром.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 18-03-01237-а.
[1] Kirill S. Napolskii, Alexey A. Noyan, Sergey E. Kushnir, Control of high-order photonic band gaps in one-dimensional anodic alumina photonic crystals // Optical Materials, 2020, 109, 110317. DOI: https://doi.org/10.1016/j.optmat.2020.110317.