УДК 535.361
В. С. Г о р е л и к, А. О. Л и т в и н о в а
РЕФРАКТИВНЫЙ СЕНСОР ОРГАНИЧЕСКИХ
И НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
НА ОСНОВЕ ГЛОБУЛЯРНЫХ ФОТОННЫХ
КРИСТАЛЛОВ
Выполнен анализ оптических характеристик глобулярных фотон-
ных кристаллов, заполненных органическими и неорганическими
соединениями. Методика проведения экспериментов основана на
волоконно-оптической регистрации спектров отражения от по-
верхности (111) искусственных опалов. Построены спектры отра-
жения и их разностные функции, позволяющие определить измене-
ния в составе введенного в поры фотонного кристалла вещества.
Разработанный метод может быть применен при контроле каче-
ства и состава органических и неорганических веществ.
E-mail:
gorelik@sci.lebedev.ru
Ключевые слова
:
спектр отражения, глобулярные фотонные кристал-
лы, рефрактивный сенсор, лазер, ультрафиолетовое излучение, поверх-
ность, разностная функция, анализ.
Фотонные кристаллы — это современные материалы, имеющие ряд
свойств, которые могут быть использованы для проведения количе-
ственного и качественного анализа при создании рефрактивных сен-
соров. Рефрактивным сенсором называют устройства, позволяющие
устанавливать тип молекулярного соединения по изменению положе-
ния стоп-зон фотонного кристалла в результате введения в его поры
вещества с заданным коэффициентом преломления. В настоящее вре-
мя существуют голографические сенсоры [1, 2], состоящие из пери-
одически расположенных диэлектрических слоев. Недостатком таких
сенсоров является зависимость их характеристик от условий введения
вещества между слоями.
Глобулярные фотонные кристаллы — новые физические объекты,
характеризующиеся кристаллической структурой с периодом решетки,
существенно превышающим атомные размеры. В поры глобулярного
фотонного кристалла могут быть введены различные диэлектрики, по-
лупроводники и даже металлы.
Цель данного исследования — создание на основе использования
свойств глобулярного фотонного кристалла нового типа рефрактивно-
го сенсора, устанавливающего тип введенного в поры глобулярного
фотонного кристалла вещества по изменению спектрального положе-
ния стоп-зоны с помощью анализа соответствующих спектров отра-
жения широкополосного излучения от поверхности кристалла.
В работе изучены глобулярные фотонные кристаллы с диаметрами
глобул 195. . .700 нм. Исследования проведены с пластинами
2
×
10
×
×
10
мм
3
с ориентацией поверхности (111). В качестве источников
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012
195