Том 18, номер 01-02, статья № 9
pdf Землянов А. А., Гейнц Ю. Э. Спонтанная флуоресценция молекул из микрочастицы, инициированная лазерными импульсами. // Оптика атмосферы и океана. 2005. Т. 18. № 01-02. С. 61-69.Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:
Проведено теоретическое рассмотрение задачи о спонтанной флуоресценции молекул в микрочастице, возбужденных лазерными импульсами различной длительностью. Методом теории открытых резонаторов с использованием разложения векторов поля по собственным квазинормальным колебательным модам ди-электрической сферы получены выражения, устанавливающие зависимость мощности и спектрального сече-ния однофотонной спонтанной флуоресценции из микрочастицы от ее объема, концентрации активных молекул, спектральных характеристик падающего и излученного света. Показано, что сечение спонтанной флуоресценции частицы, возбужденной короткими (tp << ts, где ts - характерное время спонтанной флуо-ресценции) и длинными лазерными импульсами (tp >> ts), имеет одинаковый вид при условии, что оно определяется из отношения энергий и мощностей соответственно. При этом спектральное сечение однофотон-ного процесса может более чем на порядок величины превышать сечение спонтанного излучения такого же объема протяженной среды. Данное превышение пропорционально произведению факторов, учитывающих фокусирующие свойства частицы и ее характеристики как диэлектрического микрорезонатора.
Список литературы:
1. Гейнц Ю.Э., Землянов А.А., Зуев В.Е., Кабанов А.М., Погодаев В.А. Нелинейная оптика атмосферного аэрозоля. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1999. 260 с.
2. Бункин Ф.В., Ораевский А.Н. О спонтанном излучении молекулы внутри резонатора // Изв. вузов. Радиофиз. 1959. Т. 11. № 2. С. 181-186.
3. Ораевский А.Н. Спонтанное излучение в резонаторе // Успехи физ. наук. 1994. Т. 164. № 4. С. 415-427.
4. Chew H., McNulty P.J., Kerker M. Model for Raman and fluorescent scattering by molecules embedded in small particles // Phys. Rev. A. 1976. V. 13. P. 396-404.
5. Schweiger G., Lange S. Structural resonances in the total Raman- and fluorescence-scattering cross section concentration-profile dependence // J. Opt. Soc. Amer. B. 1996. V. 13. N 9. P. 1864-1872.
6. Hill S.C., Pan Y., Holler S., Chang R.K. Enhanced backward-directed multiphoton-excited fluorescence from dielectric microcavities // Phys. Rev. Lett. 2000. V. 85. N 1. P. 54-57.
7. Zemlyanov A.A., Geints Yu.E., Panina E.K. Multiphoton exitation fluorescence in microparticles: theoretical investigation of angular distribution // Proc. SPIE. 2003. V. 5396. P. 205-211.
8. Землянов А.А., Гейнц Ю.Э. Резонансное возбуждение светового поля в слабопоглощающих сферических частицах фемтосекундным лазерным импульсом. Особенности нелинейно-оптических взаимодействий // Оптика атмосф. и океана. 2001. Т. 15. № 5. С. 349-359.
9. Землянов А.А., Гейнц Ю.Э. Генерация вынужденного комбинационного рассеяния света в сферической микрочастице // Оптика атмосф. и океана. 2002. Т. 15. № 12. С. 1088-1094.
10. Файн В.М. Квантовая радиофизика. Т. 1. Фотоны и нелинейные среды. М.: Сов. радио, 1972. 472 с.
11. Клышко Д.Н. Физические основы квантовой электроники. М.: Наука, 1986. 296 с.
12. Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. М.: Мир, 1986. 660 с.
13. Zemlyanov A.A., Geints Yu.E. Stimulated Raman scattering in a spherical microparticle // J. Opt. Soc. Amer. B. 2003. V. 20. N 12. P. 2477-2486.
14. Hill S.C., Pinnick R.G., Niles S., Fell N.F., Yong-Le Pan Jr., Bottiger J., Bronk B.V., Holler S., Chang R.K. Fluorescence from airborne microparticles: dependence on size, concentration of fluorophores, and illumination intensity // Appl. Opt. 2001. V. 40. N 18. P. 3005-3013.