Методом трехмерной лазерной литографии созданы фотонные упорядоченные и неупорядоченные структуры типа " поленница" (woodpile structure). Идеальная поленница образована слоями параллельных " бревен", причем бревна в каждом последующем слое развернуты на 90• по отношению к бревнам предыдущего слоя. Беспорядок задавался путем случайного отклонения бревен по углу относительно их параллельного расположения в каждом слое поленницы. Качество образцов контролировалось методом сканирующей электронной микроскопии. Картины оптической дифракции исследовались экспериментально на микрообразцах с разной степенью неупорядоченности и периодом структуры. С увеличением степени беспорядка картины дифракции качественно менялись, причем нулевой порядок дифракции сохранялся, а высшие порядки дифракции формировали картину спекл-поля.
ВведениеОптическая дифракция света представляет собой раз-новидность упругого рассеяния, которое наблюдается, когда длина волны зондирующего излучения сопостави-ма, либо меньше пространственного периода рассеваю-щей среды. Классическим примером является брэггов-ская дифракция на периодически модулированных струк-турах которая приводит, в частности, к образованию за-прещенных фотонных зон в энергетическом спектре соб-ственных электромагнитных состояний фотонных кри-сталлов [1][2][3][4]. Макроскопический брэгговский резонанс обусловлен взаимодействием электромагнитной волны со всей структурой. Для анализа картин дифракции, наблюдаемых в экспериментах с низкоконтрастными фотонными структурами, обычно является достаточным борновское приближение теории рассеяния [5][6][7][8]. При этом основные особенности дифракции определяются структурным фактором рассеяния и форм-фактором рас-сеяния. Интенсивность брэгговской дифракции с преоб-разованием волнового вектора k i → k s (k i и k s -волно-вые векторы падающей и рассеянной световой волны со-ответственно) задается, в частности, структурным фак-тором, который имеет максимумы в направлениях рассе-яния k s . Эти направления определяются системой урав-нений Лауэ, которая для случая двумерных структур со-стоит из двух уравнений, а для трехмерных структур -из трех уравнений вида (k s − k i ) · a x = 2πh, где a x -один из векторов элементарной ячейки решетки, а h -целое число. Систему уравнений Лауэ можно переписать в виде эквивалентного ей закона Брэгга k s = k i + G hkl , где G hkl -вектор обратной решетки, перпендикулярный плоскости с индексами Миллера (hkl).Оптическая дифракция ранее изучалась на упорядо-ченных кристаллах микронных размеров со структурой " поленницы" [9,10], изготовленных методом двухфо-тонной лазерной литографии [11][12][13][14]. Дифракционные картины, наблюдавшиеся на плоском полупрозрачном экране, помещенном за образцом, состояли из набора четырех гипербол и двух прямых, образующих изобра-жение с симметрией C 4 . Экспериментальные результаты были интерпретированы с помощью расчетов дифракци-онных картин, выполненных в борновском приближении теории рассеяния [5][6][7].Целью данной работы был синтез, структурные и ди-фракционные исследования фотонных...
