.../Структура/ЛДО

Разработаны и исследованы методы, позволяющие экспериментальную реализацию следующих операций:

• Прямой мониторинг резонансного поведения локальных электрических полей внутри волноводного слоя в многослойных структурах на основе волноводных слоёв с добавлением молекулами флуоресцентного красителя. Продемонстрировано появление профиля Фано в спектрах флуоресценции в геометрии Кречмана при условиях нарушенного полного внутреннего отражения. Теоретические исследования подтвердили, что наблюдаемые формы линий Фано в спектрах флуоресценции являются проявлением связи ближнего поля с модой волновода, поддерживаемой другим волноводным слоем;
• Модуляцию резонанса Фано синим светом в многослойной системе, содержащей волноводный слой, легированный азокрасителем. Систематические изменения профиля Фано при облучении светом накачки обуславливаются уменьшением поглощения света в волноводном слое из полистирола, легированного азокрасителем, в результате фотоизомеризации молекул азокрасителя;
• Настройку формы резонансов Фано ультрафиолетовым излучением в многослойной системе, содержащей волноводный слой, легированный молекулами спиропирана. Продемонстрировано изменение резонансного профиля в зависимости от дозы УФ-излучения, влияющей на изменение величины поглощения света молекулами спиропирана, от профиля электромагнитно индуцированной прозрачности через профиль Фано до профиля электромагнитно индуцированного поглощения.

Полученные результаты могут проложить новый путь к созданию устройств флуоресцентной сенсорики, светоизлучения, оптической обработки сигналов на основе простых многослойных структур, демонстрирующих оптически настраиваемые характеристики в условиях резонанса Фано.

Слоистая структура, изготовленная на стеклянной подложке SF11, включающая два волноводных слоя из полистирола (PS), разделенные слоем из поливинилового спирта (PVA). Один из волноводных слоев легирован молекулами азо-красителя (DR1).	Результаты измерений спектров нарушенного полного внутреннего отражения при различной интенсивности луча накачки: (а) ТЕ-поляризованные лучи измерения и накачки; (b) ТЕ-поляризованный луч измерения и ТМ-поляризованный луч накачки.
Полностью диэлектрическая многослойная структура, изготовленная на стеклянной подложке SF11, включающая два волноводных слоя из полистирола (PS), разделенные слоем из поливинилового спирта (PVA). Один из волноводных слоев легирован молекулами флуоресцентного красителя (DCM).	(а) Экспериментальный спектр флуоресценции по углу падения ТЕ-поляризованного возбуждения (точки); левая вертикальная ось представляет интенсивность флуоресценции в единицах количества фотонов в секунду, правая вертикальная ось представляет коэффициент усиления флюоресценции (FLEF), полученный путем нормировки на эталонную интенсивность. Результат аппроксимации обобщенной функцией Фано показан сплошной кривой. (b) Экспериментальный спектр отражения, измеренный со спектром флуоресценции, и теоретическая кривая аппроксимации (сплошная кривая). (c) и (d) То же, что (a) и (b) для экспериментальных спектров, полученных для ТМ-поляризованного возбуждения.

Публикации:

1. B. Kang, K. Motokura, M. Fujii, D.V. Nesterenko, Z. Sekkat, and S. Hayashi, “Observation of Fano line shape in directional fluorescence emission mediated by coupled planar waveguide modes and interpretation based on Lorentz reciprocity”, AIP Advances 10, 075302 (2020). https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/5.0010930 https://doi.org/10.1063/5.0010930
2. B. Kang, K. Motokura, M. Fujii, D.V. Nesterenko, Z. Sekkat, and S. Hayashi, “Fano resonant behaviour of waveguide mode in all-dielectric multilayer structure directly monitored by fluorescence of embedded dye molecules”, Journal of Optics 21, 105006 (2019).https://iopscience.iop.org/article/10.1088/2040-8986/ab42cf http://dx.doi.org/10.1088/2040-8986/ab42cf
3. K. Motokura, B. Kang, M. Fujii, D.V. Nesterenko, Z. Sekkat, and S. Hayashi, “Light-controllable Fano resonance in azo-dye-doped all-dielectric multilayer structure”, Journal of Applied Physics 125, 223101 (2019). https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/1.5091820 https://doi.org/10.1063/1.5091820
4. B. Kang, M. Fujii, D.V. Nesterenko, Z. Sekkat, and S. Hayashi, “Fano resonances in near-field absorption in all-dielectric multilayer structures”, Journal of Optics 20, 125003 (2018). http://iopscience.iop.org/article/10.1088/2040-8986/aaea5a http://dx.doi.org/10.1088/2040-8986/aaea5a