Ukrainian Journal of Physical Optics 
Home page
 
 

Other articles 

in this issue
Spontaneous emission of laser dye molecules in synthetic opals under conditions of low dielectric contrast
Moiseyenko V.N., Dergachov M.P., Shvachich V.G., Shvets T.V., Roshchenko O.F.

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

download full version

Spontaneous emission of laser dye molecules (rhodamine 6G and pironin G) embedded into pores of synthetic opal photonic crystals is studied in the spectral reon of 520–650 nm. It is ascertained that the emission spectra are greatly dependent on the photonic stop-band position and the spectral distribution of photon density of states. A dependence of spectral position of the emission band from the dielectric contrast is found.

Keywords: laser dye molecules, fluorescence spectra, photon density of states, low dielectric contrast

PACS: 78.67-n + 78.55.Mb
UDC: 535.361
Ukr. J. Phys. Opt. 11 1-5 
doi: 10.3116/16091833/11/1/1/2010
Received: 04.07.2009

Анотація. В спектральній області 520-650 нм досліджено спонтанне випромінювання молекул лазерних барвників (родамін 6G і піронін G), введених у пори фотонних кристалів на основі синтетичних опалів. Встановлено, що спектр випромінювання суттєво залежить від положення стоп-зони і спектрального розподілу густини фотонних станів. Виявлена залежність спектрального положення смуги випромінювання від діелектричного контрасту.
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 elec-tronics. 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 superlat-tices. Phys. Rev. Lett. 58: 2486–2489. doi:10.1103/PhysRevLett.58.2486PMid:10034761
  4. Gaponenko S V, Bogomolov V N, Petrov E P, Kapitonov A M, Eychmuller A A, Ro-gach I I, Gindele F and Woggon U, 2000. Spontaneous emission of organic molecules and semiconductor nanocrystals in a photonic crystal. J. Lumin. 87-89: 152–156. doi:10.1016/S0022-2313(99)00250-1
  5. Romanov S G and Fokin A V, 2003. Variation of spontaneous emission in the opal stop-band with an en-hanced refractive-index contrast. Phys. of the Solid State. 45: 1090-6460. doi:10.1134/1.1562228
  6. 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/jp047489tPMid:16852206
  7. Emelchenko G A, Gruzincev A N, Kovalchuk M N, Maslov V M, Samarov E N, Yakimov E E, Barthou C and Zverkova I I, 2005. Opal–ZnO nanocomposites: structure and emission properties. Fiz. Tekhn. Poluprov. 39: 1375–1379. 
  8. Gorelik V S, 2007. Optics of globular photonic crystals. Kvant. Elektron. 37: 409–432. doi:10.1070/QE2007v037n05ABEH013478
  9. Kaliteevskii M A, Nikolaev V V and Abram R A, 2005. Eigenstate statistics and opti-cal properties of one-dimensional disordered photonic crystals. Phys. of the Solid State. 47: 1948-1957. doi:10.1134/1.2087751
  10. Yariv A and Yeh P, Optical waves in crystals. Mir: Moscow (1984).
(c) Ukrainian Journal of Physical Optics