Том 25, номер 05, статья № 5

Аннотация:

Фотонная струя представляет собой специфическую пространственно-локализованную область в ближнем поле рассеяния оптического излучения на микронной частице. Пространственная форма и основные характеристики фотонных струй существенно зависят от внутренней структуры и размера микрочастиц. Представлена качественная классификация различных типов фотонных струй от формирующихся вблизи теневой поверхности микронных диэлектрических сферических частиц. Классификация проведена на основе сравнительного анализа пространственных форм фотонных струй при учете их размерных и мощностных характеристик. Исследованы частицы с однородным и радиально-неоднородным типом изменения показателя преломления.

Ключевые слова:

фотонная струя, однородные частицы, радиально-неоднородные частицы, морфологический класс, классификация

Список литературы:

1. Barton J.P., Alexander D.K., Schaub S.A. Internal and near-surface electromagnetic fields for a spherical particles irradiated by a focused laser beam // J. Appl. Phys. 1988. V. 64, N 4. P. 1632-1639.
2. Chen Z., Taflove A., Backman V. Photonic nanojet enhancement of backscattering of light by nanoparticles: a potential novel visible-light ultramicroscopy technique // Opt. Express. 2004. V. 12, N 7. P. 1214-1220.
3. Astratov V.N., Darafsheh A., Kerr M.D., Allen K.W., Fried N.M., Antoszyk A.N., Ying H.S. Photonic nanojets for laser surgery // SPIE Newsroom. 2010. 10.1117/2.1201002.002578.
4. Cui X., Erni D., Hafner C. Optical forces on metallic nanoparticles induced by a photonic nanojet // Opt. Express. 2008. V. 16, is. 18. P. 13560-13568.
5. Kong S.-C., Sahakian A.V., Heifetz A., Taflove A., Backman V. Robust detection of deeply subwavelength pits in simulated optical data-storage disks using photonic jets // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 92, is. 21. 211102.
6. Utzinger U., Richards-Kortum R.R. Fiber optic probes for biomedical optical spectroscopy // J. Biomed. Opt. 2003. V. 8, N 1. P. 121-147.
7. Heifetz A., Simpson J.J., Kong S.-C., Taflove A., Backman V. Subdiffraction optical resolution of a gold nanosphere located within the nanojet of a Mie-resonant dielectric microsphere // Opt. Express. 2007. V. 15, N 25. P. 17334-17342.
8. Devilez A., Bonod N., Stout B., Gerard D., Wenger J., Rigneault H., Popov E. Three-dimensional subwavelength confinement of light with dielectric microspheres // Opt. Express. 2009. V. 17, N 4. P. 2089-2094.
9. Itagi A.V., Challener W.A. Optics of photonic nanojets // J. Opt. Soc. Amer. A. 2005. V. 22, N 12. P. 2847-2858.
10. Lecler S., Takakura Y., Meyrueis P. Properties of a three-dimensional photonic jet // Opt. Lett. 2005. V. 30, N 19. P. 2641-2643.
11. Heifetz A., Huang K., Sahakian A.V., Li X., Taflove A., Backman V. Experimental confirmation of backscattering enhancement induced by a photonic jet // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 89, N 22. 2006. 221118.
12. Li X., Chen Z., Taflove A., Backman V. Optical analysis of nanoparticles via enhanced backscattering facilitated by 3-D photonic nanojets // Opt. Express. 2005. V. 13, N 22. P. 526-533.
13. Wu W., Katsnelson A., Memis O.G., Mohseni H. A deep sub-wavelength process for the formation of highly uniform arrays of nanoholes and nanopillars // Nanotechnology. 2007. V. 8. 485302.
14. Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. М.: Мир, 1986. 662 с.
15. Xu H. Multilayered metal core-shell nanostructures for inducing a large and tunable local optical field // Phys. Rev. B. 2005. V. 75. 073405.
16. Гейнц Ю.Э., Землянов А.А., Панина Е.К. Особенности формирования фотонной наноструи от многослойных сферических микрочастиц // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 7. P. 617-622.
17. Mendes M.J., Tobias I., Marti A., Luque A. Light concentration in the near-field of dielectric spheroidal particles with mesoscopic sizes // Opt. Express. 2011. V. 19, N 17. P. 16207-16222.
18. Kong S.-C., Taflove A., Backman V. Quasi one-dimensional light beam generated by a graded-index microsphere // Opt. Express. 2009. V. 17, N 5. P. 3722-3731.
19. Barber P.W., Hill S.C. Light scattering by particles. Singapore: World Scientific, 1990. 455 p.
20. Гейнц Ю.Э., Землянов А.А., Зуев В.Е., Кабанов A.M., Погодаев В.А. Нелинейная оптика атмосферного аэрозоля. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1999. 259 с.
21. Ruiz С.M., Simpson J.J. Detection of embedded ultra-subwavelength-thin dielectric features using elongated photonic nanojets // Opt. Express. 2010. V. 18, N 16. P. 16805-16812.
22. Geints Yu.E., Panina E.K., Zemlyanov A.A. A photo-nic nanojet calculations in layered radially-inhomogeneous micrometer-sized spherical particles // J. Opt. Soc. Amer. B. 2011. V. 28, N 8. P. 1825-1830.