RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 12, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2004

 / 

Июль

←  →

Обзоры актуальных проблем


Фемтосекундные импульсы в нанофотонике

 а,  а,  б
а Центр фотохимии РАН, ул. Новаторов 7а, Москва, 117421, Российская Федерация
б Международный лазерный центр, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Физический факультет, Воробьевы горы, Москва, 119992, Российская Федерация

Дан обзор физических основ фемтосекундной нанофотоники — физических явлений, обусловливающих своеобразие взаимодействия сверхкоротких лазерных импульсов с наноструктурами, нанокомпозитными материалами, надмолекулярными структурами и молекулярными агрегатами. Фемтосекундные лазерные импульсы, позволяющие достичь высоких интенсивностей электромагнитного излучения без необратимого разрушения материала, открывают возможности для осуществления уникальных режимов взаимодействия светового поля с наноструктурами и молекулярными агрегатами. Эффекты диэлектрического и электронного ограничения, а также резонансы, обусловленные квантово-размерными эффектами и коллективными взаимодействиями в надмолекулярных и агрегатных структурах, приводят к радикальному усилению нелинейно-оптических взаимодействий сверхкоротких импульсов. Эти явления открывают широкие возможности для развития высокочувствительных нелинейно-оптических методов анализа состава, структуры и морфологии наноструктурированных материалов и приводят к формированию новых стратегий управления, переключения и преобразования сверхкоротких импульсов.

Текст pdf (712 Кб)
English fulltext is available at DOI: 10.1070/PU2004v047n07ABEH001811
PACS: 42.55.−f, 42.62.−b, 42.65.Ky, 42.65.Re (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0174.200407c.0743
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2004/7/c/
000225027900003
2004PhyU...47..687I
Цитата: Иванов А А, Алфимов М В, Желтиков А М "Фемтосекундные импульсы в нанофотонике" УФН 174 743–763 (2004)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Ivanov A A, Alfimov M V, Zheltikov A M “Femtosecond pulses in nanophotonics” Phys. Usp. 47 687–704 (2004); DOI: 10.1070/PU2004v047n07ABEH001811

Список литературы (214) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (48) Похожие статьи (20)

  1. Joannopoulos J D, Meade R D, Winn J N Photonic Crystals: Molding the Flow of Light (Princeton, NJ: Princeton Univ. Press, 1995)
  2. Sakoda K Optical Properties of Photonic Crystals (Berlin: Springer, 2001)
  3. Bowden C M, Zheltikov A M (Eds) "Nonlinear optics of photonic crystals: Feature issue" J. Op. Soc. Am. B 19 (9) (2002)
  4. Verbiest T et al. Science 282 913 (1998)
  5. Kobayashi T (Ed.) J-Aggregates (Singapore: World Scientific, 1996)
  6. Prasad P N, Williams D J Introduction to Nonlinear Optical Effects in Molecules and Polymers (New York: Wiley, 1991)
  7. Bredas J L et al. Chem. Rev. 94 243 (1994)
  8. Bubeck C in Organic Thin Films for Waveguiding Nonlinear Optics (Adv. in Nonlinear Optics, Vol. 3, Eds F Kajzar, J D Swalen) (Amsterdam: Gordon & Breach, 1996) p. 137
  9. Meier U et al. Synthetic Met. 109 19 (2000)
  10. Beltrani T et al. Polymer 42 4025 (2001)
  11. Gubler U et al. Appl. Phys. Lett. 81 2322 (2002)
  12. Kuzyk M in Organic Thin Films for Waveguiding Nonlinear Optics (Adv. in Nonlinear Optics, Vol. 3, Eds F Kajzar, J D Swalen) (Amsterdam: Gordon & Breach) 759 (1996)
  13. Boyd G T in Polymers for Electronic and Photonic Applications 467
  14. Lee K-S, Samoc M, Prasad P N in Comprehensive Polymer Science 1st Suppl. (Eds S L Aggarwal, S Russo) (Oxford: Pergamon Press, 1992) p. 407
  15. Luther-Davies B, Samoc M Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 2 213 (1997)
  16. Stegeman G I, Torruellas W E Philos. Trans. R. Soc. London A 354 745 (1996)
  17. Zyss J (Ed.) Molecular Nonlinear Optics: Materials, Physics, and Devices (Boston: Academic Press, 1994)
  18. Nalwa H S, Miyata S (Eds) Nonlinear Optics of Organic Molecules and Polymers (Boca Raton, FL: CRC Press, 1997)
  19. Marder S R et al. Nature 388 845 (1997)
  20. Bertolotti M, Bowden C M, Sibilia C (Eds) Nanoscale Linear and Nonlinear Optics: Intern. School on Quantum Electronics, Erice, Sicily, July 2 - 14, 2000 (AIP Conf. Proc., Vol. 560) (Melville, NY: AIP, 2001)
  21. Dresselhaus M S, Dresselhaus G, Eklund P C Science of Fullerenes and Carbon Nanotubes (San Diego: Academic Press, 1996)
  22. Endo M, Iijima S, Dresselhaus M S (Eds) Carbon Nanotubes (Oxford: Pergamon, 1996)
  23. Saito R, Dresselhaus G, Dresselhaus M S Physical Properties of Carbon Nanotubes (London: Imperial College Press, 1998)
  24. Dresselhaus M S, Dresselhaus G, Avouris P (Eds) Carbon Nanotubes: Synthesis, Structure, Properties, and Applications (Topics in Applied Physics, Vol. 80) (Berlin: Springer, 2001)
  25. Petričević V et al. Appl. Phys. Lett. 52 1040 (1988)
  26. Petričević V, Gayen S K, Alfano R R Opt. Lett. 14 612 (1989)
  27. Konorov S O et al. Opt. Commun. 224 309 (2003)
  28. Konorov S O et al. J. Opt. A, in press
  29. Акимов Д А и др. ЖЭТФ 125 247 (2004)
  30. Konorov S O et al. J. Raman Spectrosc. 34 1018 (2003)
  31. Konorov S O et al. J. Raman Spectrosc. 34 999 (2003)
  32. Konorov S O et al. Laser Phys. Lett. 1 37 (2004)
  33. Akimov D A et al. J. Raman Spectrosc. 34 1007 (2003)
  34. Konorov S O et al. J. Opt. A 5 362 (2003)
  35. Bouma B E et al. Opt. Lett. 21 1839 (1996)
  36. Gayen S K et al. Appl. Opt. 37 5327 (1998)
  37. Alfano R, Gayen S Opt. Express 4 475 (1999)
  38. Ivanov A A, Alfimov M V, Zheltikov A M Laser Phys. 10 796 (2000)
  39. Коноров С О и др., направлена в печать
  40. Акимов Д А и др. Письма в ЖЭТФ 77 9 (2003)
  41. Акимов Д А и др. Квантовая электрон. 33 317 (2003)
  42. Akimov D A et al. Appl. Phys. B 76 515 (2003)
  43. Коноров С О и др. Квантовая электрон. 33 989 (2003)
  44. Naumov A N et al. J. Opt. Soc. Am. B 19 2183 (2002)
  45. Акимов Д А и др. Письма ЖЭТФ 74 515 (2001)
  46. Akimov D A et al. Appl. Phys. B 74 307 (2002)
  47. Stanciu C et al. Appl. Phys. Lett. 81 4064 (2002)
  48. Akimov D A et al. Laser Phys. 13 1279 (2003)
  49. Головань Л А и др. Письма в ЖЭТФ 78 229 (2003)
  50. Konorov S O et al. Appl. Phys. B 74 (Suppl.) S145 (2002)
  51. Yakovlev V V, Ivanov A, Shcheslavskiy V Appl. Phys. B 74 (Suppl. 1) S145 (2002)
  52. Evans J M et al. Opt. Lett. 23 1692 (1998)
  53. Jonusauskas G, Oberle J, Rolliere C Opt. Lett. 23 1918 (1998)
  54. Shcheslavskiy V et al. Appl. Opt. 38 3294 (1999)
  55. Togashi T et al. Appl. Phys. B 68 169 (1999)
  56. Shen Y R The Principles of Nonlinear Optics (New York: J. Wiley, 1984)
  57. Fejer M M et al. IEEE J. Quantum Electron. 28 2631 (1992)
  58. Byer R L J. Nonlinear Opt. Phys. Mater. 6 549 (1997)
  59. Scalora M et al. Phys. Rev. A 56 3166 (1997)
  60. Желтиков А М, Тарасишин А В, Магницкий С А ЖЭТФ 118 340 (2000)
  61. Dumeige Y et al. Appl. Phys. Lett. 78 3021 (2001)
  62. Knight J C et al. Opt. Lett. 21 1547 (1996)
  63. Knight J C et al. Science 282 1476 (1998)
  64. Russell P Science 299 358 (2003)
  65. Алфимов М В и др. Письма ЖЭТФ 71 714 (2000)
  66. Желтиков А М УФН 170 1203 (2000); Zheltikov A M Phys. Usp. 43 1125 (2000)
  67. Eggleton B et al. Opt. Express 9 698 (2001)
  68. Желтиков А М УФН 174 73 (2004); Zheltikov A M Phys. Usp. 45 687 (2004)
  69. Birks T A, Wadsworth W J, Russell P St J Opt. Lett. 25 1415 (2000)
  70. Reeves W H et al. Opt. Express 10 609 (2002)
  71. Broderick N G R et al. Opt. Lett. 24 1395 (1999)
  72. Fedotov A B et al. Appl. Phys. B 73 181 (2001)
  73. Fedotov A B, Yakovlev V V, Zheltikov A M Laser Phys. 12 268 (2002)
  74. Akimov D A et al. Appl. Phys. B 76 515 (2003)
  75. Naumov A N, Zheltikov A M Opt. Express 10 122 (2002)
  76. Fedotov A B et al. Appl. Phys. B 77 313 (2003)
  77. Zheltikov A M (Eds) "Supercontinuum generation: Special issue" Appl. Phys. B 77 (2/3) (2003)
  78. Efimov A et al. Opt. Express 11 910 (2003)
  79. Akimov D A et al. Opt. Lett. 28 1948 (2003)
  80. Желтиков А М и др. ЖЭТФ 120 570 (2001)
  81. Федотов А Б и др. Квантовая электрон. 31 387 (2001)
  82. Желтиков А М и др. Квантовая электрон. 32 542 (2002)
  83. Fedotov A B et al. J. Raman Spectrosc. 33 887 (2002)
  84. Желтиков А М Оптика и спектроск. 95 440 (2003)
  85. Желтиков А М, Наумов А Н Квантовая электрон. 30 606 (2000)
  86. Coen S et al. J. Opt. Soc. Am. B 19 753 (2002)
  87. Dudley J M et al. Opt. Express 10 1215 (2002)
  88. Zheltikov A M, Naumov A N Quantum Electron. 30 606 (2000)
  89. Zheltikov A M, Naumov A N Laser Phys. 10 887 (2000)
  90. Naumov A N, Zheltikov A M J. Raman Spectrosc. 32 960 (2001)
  91. Naumov A N, Zheltikov A M Appl. Phys. B 77 369 (2003)
  92. Spano F C, Mukamel S Phys. Rev. A 40 5783 (1989)
  93. Knoester J J. Chem. Phys. 99 8466 (1993)
  94. Wang N, Chernyak V, Mukamel S J. Chem. Phys. 100 2465 (1994)
  95. Sheikh-Bahae M et al. IEEE J. Quantum Electron. 26 760 (1990)
  96. Pang Y, Samoc M, Prasad P N J. Chem. Phys. 94 5282 (1991)
  97. Strohkendl F P et al. J. Opt. Soc. Am. B 14 92 (1997)
  98. Cao X F et al. J. Appl. Phys. 65 5012 (1989)
  99. Minoshima K et al. Chem. Phys. Lett. 218 67 (1994)
  100. Johnson A E, Kumazaki S, Yoshihara K Chem. Phys. Lett. 211 511 (1993)
  101. Gadonas R et al. J. Chem. Phys. 106 8374 (1997)
  102. Gaižauskas E, Pakalnis S, Feller K-H Chem. Phys. 266 69 (2001)
  103. Sasaki F, Kato T, Kobayashi S Phys. Rev. B 63 205411 (2001)
  104. Шелковников В В и др. Химия высоких энергий 36 295 (2002)
  105. Scheibe G Angew. Chem. 49 563 (1936)
  106. Jelley E E Nature 138 1009 (1936)
  107. Butcher P N, Cotter D The Elements of Nonlinear Optics (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1990)
  108. Reintjes J F Nonlinear Optical Parametric Processes in Liquids and Gases (New York: Academic Press, 1984)
  109. Желтиков А М, Коротеев Н И УФН 169 385 (1999); Zheltikov A M, Koroteev N I Phys. Usp. 42 321 (1999)
  110. Squier J et al. Opt. Express 3 315 (1998)
  111. Yelin D, Silberberg Y Opt. Express 5 169 (1999)
  112. Сидоров-Бирюков Д А и др. Квантовая электрон. 30 1080 (2000)
  113. Xie R-H, Jiang J Appl. Phys. Lett. 71 1029 (1997)
  114. Wan X, Dong J, Xing D Y Phys. Rev. B 58 6756 (1998)
  115. Jiang J, Dong J M, Xing D Y Phys. Rev. B 59 9838 (1999)
  116. Margulis Vl A, Gaiduk E A, Zhidkin E N Diamond Relat. Mater. 8 1240 (1999)
  117. Slepyan G Ya et al. Phys. Rev. A 60 R777 (1999)
  118. Slepyan G Ya et al. Phys. Rev. A 63 053808 (2001)
  119. Vivien L et al. Chem. Phys. Lett. 307 317 (1999)
  120. Jin Z et al. Chem. Phys. Lett. 318 505 (2000)
  121. Riggs J E et al. J. Phys. Chem. B 104 7071 (2000)
  122. Vivien L et al. IEEE J. Quantum Electron. 36 680 (2000)
  123. Vivien L et al. J. Nonlinear Opt. Phys. Mater. 9 297 (2000)
  124. Sun X et al. Appl. Opt. 39 1998 (2000)
  125. Liu X et al. Appl. Phys. Lett. 74 164 (1999)
  126. De Dominicis L et al. in Abstracts of European Conf. on Nonlinear Optical Spectroscopy, March 30 - April 1, 2003, Besançon, France p. 15
  127. Wang S et al. Chem. Phys. Lett. 320 411 (2000)
  128. Chen Y-C et al. Appl. Phys. Lett. 81 975 (2002)
  129. Botti S et al. Appl. Phys. Lett. 80 1441 (2002)
  130. Botti S et al. Chem. Phys. Lett. 355 395 (2002)
  131. Hafner J H et al. Chem. Phys. Lett. 296 195 (1998)
  132. Cheng H M et al. Chem. Phys. Lett. 289 602 (1998)
  133. Bachilo S M et al. Science 298 2361 (2002)
  134. Rao A M et al. Science 275 187 (1997)
  135. Du D, Liu X, Mourou G Appl. Phys. B 63 617 (1996)
  136. Tien A-C et al. Phys. Rev. Lett. 82 3883 (1999)
  137. Lenzner M et al. Phys. Rev. Lett. 80 4076 (1998)
  138. Damnjanovic M et al. Phys. Rev. B 60 2728 (1999)
  139. Shkurinov A P, Dubrovskii A V, Koroteev N I Phys. Rev. Lett. 70 1085 (1993)
  140. Fischer P et al. Phys. Rev. Lett. 85 4253 (2000)
  141. Belkin M A et al. Phys. Rev. Lett. 85 4474 (2000)
  142. Belkin M A et al. Phys. Rev. Lett. 87 113001 (2001)
  143. Ахманов С А, Коротеев Н И Методы нелинейной оптики в спектроскопии рассеяния света: Активная спектроскопия рассеяния света (М.: Наука, 1981)
  144. Eesley G L Coherent Raman Spectroscopy (Oxford: Pergamon Press, 1981)
  145. Govorkov S V et al. Opt. Lett. 16 1013 (1991)
  146. Govorkov S V et al. J. Lumin. 53 153 (1992)
  147. Voisin C et al. J. Phys. Chem. B 105 2264 (2001)
  148. Yang N, Angerer W E, Yodh A G Phys. Rev. A 64 045801 (2001)
  149. Srivastava A, Eisenthal K B Chem. Phys. Lett. 292 345 (1998)
  150. Hartings J M et al. Chem. Phys. Lett. 281 389 (1997)
  151. Duncan M D, Reintjes J, Manuccia T J Opt. Lett. 7 350 (1982)
  152. Zumbusch A, Holton G R, Sunney Xie X Phys. Rev. Lett. 82 4142 (1999)
  153. Akimov D A et al. Proc. SPIE 4749 101 (2002)
  154. Puppels G J, Grond M, Greve J Appl. Spectrosc. 47 1256 (1993)
  155. Rosasco G J, Etz E S, Cassat W A Appl. Spectrosc. 29 396 (1975)
  156. Konorov S O et al. Appl. Phys. B 78 73 (2004)
  157. Lambrecht W R L et al. Phys. Status Solidi B 202 5 (1997)
  158. Harris G L (Ed.) Properties of Silicon Carbide (EMIS Datarevies Series, No.13) (London: INSPEC, Institution of Electrical Engineers, 1995)
  159. Choyke W J, Hamilton D R, Patrick L Phys. Rev. 133 A1163 (1964)
  160. Logothetidis S, Petalas J J. Appl. Phys. 80 1768 (1996)
  161. Lambrecht W R L et al. Phys. Rev. B 50 10722 (1994)
  162. Powell J A J. Opt. Soc. Am. 62 341 (1972)
  163. Adolph B et al. Phys. Rev. B 55 1422 (1997)
  164. Käckell P, Wenzien B, Bechstedt F Phys. Rev. B 50 10761 (1994)
  165. Backes W H, Bobbert P A, van Haeringen W Phys. Rev. B 51 4950 (1995)
  166. Adolph B et al. Phys. Rev. B 53 9797 (1996)
  167. Chen J, Levine Z H, Wilkins J W Phys. Rev. B 50 11514 (1994)
  168. Feurer T, Glass A, Sauerbrey R Appl. Phys. B 65 295 (1997)
  169. Rashkeev S N, Lambrecht W R L, Segall B Phys. Rev. B 57 9705 (1998)
  170. Adolph B, Bechstedt F Phys. Rev. B 62 1706 (2000)
  171. Niedermeier S et al. Appl. Phys. Lett. 75 618 (1999)
  172. Lawand N M et al. Nature 368 436 (1994)
  173. Sha W L, Liu C-H, Alfano R R Opt. Lett. 19 1922 (1994)
  174. Cao H et al. Phys. Rev. Lett. 82 2278 (1999)
  175. Golovan L A et al. Appl. Phys. B 73 31 (2001)
  176. Kashkarov P K et al. J. Opt. Soc. Am. B 19 2273 (2002)
  177. Golovan L A et al. Appl. Phys. B 76 429 (2003)
  178. Jones D J et al. Science 288 635 (2000)
  179. Holzwarth R et al. Phys. Rev. Lett. 85 2264 (2000)
  180. Baltuska A, Fuji T, Kobayashi T Opt. Lett. 27 1241 (2002)
  181. Hartl I et al. Opt. Lett. 26 608 (2001)
  182. Konorov S O, Zheltikov A M Opt. Express 11 2440 (2003)
  183. Fedotov A B et al. J. Raman Spectrosc. 33 888 (2002)
  184. Kravtsov V E, Agranovich V M, Grigorishin K I Phys. Rev. B 44 4931 (1991)
  185. Kurtz S K, Perry T T J. Appl. Phys. 39 3798 (1968)
  186. Ishimaru A Wave Propagation and Scattering in Random Media (New York: Academic Press, 1995)
  187. Anderson R R, Parrish J A J. Invest. Dermatol. 77 13 (1981)
  188. Schmitt J M, Yadlowsky M J, Bonner R F Dermatology 191 93 (1995)
  189. Fujimoto J G et al. Nature Med. 1 972 (1995)
  190. Feldchtein F I et al. Opt. Express 1 432 (1997)
  191. Feldchtein F I et al. Opt. Express 3 257 (1998)
  192. Feldchtein F I et al. Opt. Express 3 239 (1998)
  193. Huang D et al. Science 254 1178 (1991)
  194. Schmitt J M et al. Phys. Med. Biol. 39 1705 (1994)
  195. Tearney G J et al. Opt. Lett. 21 1408 (1996)
  196. Gayen S K et al. Lasers Life Sci. 8 187 (1999)
  197. Peleg G et al. Bioimaging 4 215 (1996)
  198. Barad Y et al. Appl. Phys. Lett. 70 922 (1997)
  199. Müller M et al. J. Microsc. 191 266 (1998)
  200. Squier J A et al. in XIth Intern. Conf. on Ultrafast Phenomena, Garmish, Germany, 11 - 17 July 1998, Technical Digest (München: Inst. Medizinische Optik, 1998) p. 156
  201. Kuditcher A et al. in CLEO'98 — Conf. on Lasers and Electro-Optics, San Francisco, CA, USA, May 3 - 8, 1998 (Technical Digest Series, Vol. 6) (Washington, DC: Optical Society of America, 1998) p. 233
  202. Ivanov A A et al. Laser Phys. 11 158 (2001)
  203. Dürr H, Bouas-Laurent H (Eds) Photochromism: Molecules and Systems (Studies in Organic Chemistry, Vol. 40) (Amsterdam: Elsevier, 1990)
  204. Brown G H (Ed.) Photochromism (Techniques of Chemistry, Vol. 3) (New York: Wiley-Interscience, 1971)
  205. Барачевский В А, Лашков Г И, Цехомский В А Фотохромизм и его применения (М.: Химия, 1977)
  206. Berkovic G, Krongauz V, Weiss V Chem. Rev. 100 1741 (2000)
  207. Asanuma H et al. Chem. Lett. (2) 108 (2001)
  208. Ernsting N P, Arthen-Engeland Th J. Phys. Chem. 95 5502 (1991)
  209. Zhang J Z et al. J. Am. Chem. Soc. 114 10921 (1992)
  210. Antipin S A et al. Chem. Phys. Lett. 331 378 (2000)
  211. Коноров С О и др. Письма ЖЭТФ 78 281 (2003)
  212. Konorov S O et al. Chem. Phys. Lett. 381 572 (2003)
  213. Kohler B et al. Phys. Rev. Lett. 74 3360 (1995)
  214. Bardeen C J, Wang Q, Shank C V Phys. Rev. Lett. 75 3410 (1995)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение