Рис. 4. Разностная функция
K
A
W
(
λ
)
опала, заполненного водой (
W
),
по отно-
шению к опалу, заполненному воздухом (
A
),
в диапазоне значений длин волн
Δ
λ
= 560
. . .
725
нм. Интегральный коэффициент соответствия
K
= 0
,
93
На рис. 5,
а
показано изменение спектрального положения стоп-
зоны глобулярного фотонного кристалла, заполненного воздухом, во-
дой и этиловым спиртом, при различных диаметрах глобул (195. . .
350
нм). С увеличением диаметра глобул растет значение длины вол-
ны, соответствующей спектральному положению стоп-зоны.
На рис. 5,
б
приведены зависимости спектральной ширины стоп-
зоны от ее спектрального положения для опалов, заполненных возду-
хом, водой и этиловым спиртом. На графиках видно, что при умень-
шении оптического контраста (см. формулу (3)) ширина стоп-зоны
уменьшается.
Сужение стоп-зон также зависит от диаметра глобул фотонного
кристалла: с ростом диаметра глобул (195. . .350 нм) уменьшается
спектральная ширина стоп-зон (рис. 5,
в
)
.
Соответствующие зависи-
мости приведены для опалов, заполненных воздухом, водой и этило-
вым спиртом.
В представленной работе проведены экспериментальные и теоре-
тические исследования свойств глобулярных фотонных кристаллов,
заполненных различными веществами, — водой, этиловым спиртом
и йодистым калием (KI). Получены спектры отражения от поверхно-
сти (111) глобулярного фотонного кристалла. При сравнении образцов
опалов, заполненных различными веществами, с исходными фотонны-
ми кристаллами построены разностные спектры. Выявлено, что при
изменении эффективного показателя преломления, т. е. при введении
различных веществ, и диаметра глобул искусственного опала наблю-
дается спектральный сдвиг стоп-зон и изменение их ширины.
Таким образом, показана возможность создания рефрактивного
сенсора молекулярных структур, способного регистрировать сравни-
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012
203