Ukrainian Journal of Physical Optics 
Home page
 
 

Other articles 

in this issue
The possibility for surface-enhanced Raman scattering and spontaneous parametric down-conversion by globular photonic crystals infiltrated with dielectrics
Moiseyenko V.N., Dergachov M.P., Shvachich V.G. and Yevchik A.V. 

Oles’ Honchar Dnipropetrovsk National University, 72 Gagarin Ave., 49010 Dnipropetrovsk, Ukraine

download full version

Emission of globular SiO2 photonic crystals infiltrated with dielectrics is observed within a wide spectral region under excitation with the light wavelength λ = 400 nm. The first part of the emission spectrum located in the vicinity of the excitation line depends on infiltrated substance and is explained by surface-enhanced Raman scattering effect. The second one lying in the region of 440–650 nm that includes the stop-band is caused by spontaneous parametric down-conversion.

Keywords: synthetic opal photonic crystals, photonic stop-band, density of vibrational states, spontaneous parametric down-conversion

PACS: 78.67-n + 78.55.Mb
UDC: 535.361
Ukr. J. Phys. Opt. 10 201-205 
doi: 10.3116/16091833/10/4/201/2009

Received: 04.07.2009

Анотація. Випромінювання глобулярних SiO2 фотонних кристалів з інфільтрованими діелектриками спостерігалось в широкому спектральному діапазоні при збудженні світлом з довжиною хвилі випромінювання λ = 400 нм. Перша частина спектру випромінювання локалізована поблизу лінії збудження залежить від інфільтрованої  речовини і пояснюється поверхнево-підсиленим комбінаційним розсіянням. Друга частина, яка знаходиться в області 440–650 нм, що включає стоп-зону, спричинена спонтанним параметричним розсіянням.
REFERENCES
  1. Bykov V P, 1972. Spontaneous emission in a periodic structure. Sov. Phys. JETP 35: 269-273. 
  2. Yablonovitch E, 1987. Inhibited spontaneous emission in solid-state physics and electronics. Phys. Rev. Lett. 58: 2059-2062. doi:10.1103/PhysRevLett.58.2059 PMid:10034639
  3. John S, 1987. Strong localization of photons in certain disordered dielectric superlattices. Phys. Rev. Lett. 58: 2486-2489. doi:10.1103/PhysRevLett.58.2486 PMid:10034761
  4. Romanov S G, Fokin A V, 2003. Change of spontaneous emission in stop band of opal with magnified contrast of refraction index. Fiz. Tverd. Tela. 45: 419-423. 
  5. Bechger L, Lodahl P and Vos W L, 2005. Directional fluorescence spectra of laser dye in opal and inverse opal photonic crystals. J. Phys. Chem. B. 109: 9980-9988. doi:10.1021/jp047489t PMid:16852206
  6. Emelchenko G A, Gruzincev A N, Kovalchuk M N, Maslov V M, Samarov E N, Yakimov E E, Barthou C, Zverkova I I, 2005. Opal–ZnO nanocomposites: structure and emission properties. Fiz. Tekhn. Poluprov. 39: 1375-1379. 
  7. Gorelik V S, 2007. Optics of globular photonic crystals. Kvant. Elektron. 37: 409-432. doi:10.1070/QE2007v037n05ABEH013478
  8. Moiseyenko V N, Guziy O O, Gorelik V S, Dergachov M P, 2008. Optical excited secondary emission spectra of photonic crystals based on synthetic opals. Optics and Spectroscopy 105: 919-923. doi:10.1134/S0030400X08120175
  9. Emelchenko G A, Maslov V M, Romanelli M, Maitre A, Barthou C, Benalloul P, Gruzincev A N, Yakimov E E, 2007. Angle-resolved self-activated luminescence of 3D photonic crystals – opals. Proceedings of Metamaterials'2007: 346-349. 
  10. Light Scattering in Solids, ed. by M. Cardona, Springer-Verlag, Berlin, 1975, p. 242. 
  11. Kitayeva G Kh, Penin A N, 2005. Spontaneous parametric light scattering. JETP Lett. 82: 388-394.
(c) Ukrainian Journal of Physical Optics