RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Оптика и спектроскопия // Архив

Оптика и спектроскопия, 2023, том 131, выпуск 1, страницы 104–110 (Mi os1277)

Нанофотоника

Универсальный перестраиваемый микрорезонатор для исследования взаимодействия света с веществом в режиме сильной связи

К. Е. Мочаловa, П. С. Самохваловb, Ю. К. Гунькоb

a Лаборатория молекулярной биофизики, Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, 117997 Москва, Россия
b Лаборатория нано-биоинженерии и лаборатория гибридных фотонных наноматериалов, Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ (Московский инженерно-физический институт), 115409 Москва, Россия

Аннотация: Взаимодействие между ансамблем молекул и электромагнитным полем в сильно ограниченном объеме позволяет управлять свойствами вещества и является в связи с этим исключительно перспективной областью исследований. Наиболее распространенным способом достижения слабой или сильной связи поле–вещество является помещение ансамбля молекул в резонатор микронного размера. В такой системе взаимодействие света с веществом проявляется в виде изменения спектрального отклика системы, который зависит от силы связи между ансамблем молекул и модами резонатора. В настоящее время не существует общего и удобного для пользователя подхода, позволяющего изучать большое количество различных образцов в широком оптическом диапазоне с использованием одного и того же резонатора. В представленной работе описана конструкция устройства, которое позволяет преодолеть этот недостаток, ускорить и облегчить исследование взаимодействия света с веществом, а также получать режимы слабой и сильной связи свет-вещество для большого количества образцов в УФ, видимой и ИК областях оптического спектра. Созданное устройство основано на использовании перестраиваемого нестабильного $\lambda$/2 микрорезонатора Фабри–Перо, состоящего из плоского и выпуклого зеркал, которые удовлетворяют условию плоскопараллельности по крайней мере в одной точке изогнутого зеркала и позволяют существенно уменьшить модовый объем. С помощью разработанного устройства было исследовано влияние режима сильной связи на флуоресцентные свойства красителя Родамин 6Ж (Р6Ж), внедренного в матрицу из наночастиц нитрида бора. Было установлено, что использование нитрида бора (h-BN) в качестве несущей матрицы, оказывает ориентирующее действие на молекулы красителя, что приводит к увеличению силы связи свет–вещество при меньшей требуемой энергии моды резонатора.

Ключевые слова: микроспектроскопия, оптический микрорезонатор, сильная связь, нитрид бора.

Поступила в редакцию: 10.11.2022
Исправленный вариант: 30.11.2022
Принята в печать: 06.12.2022

DOI: 10.21883/OS.2023.01.54546.4317-22



Реферативные базы данных:


© МИАН, 2026