Теория поглощения двойного ультракороткого лазерного импульса несферическими металлическими частицами малого размера

Abstract

Разработана теория, позволяющая для частиц малого размера несферической формы вычислить энергию, поглощаемую ими при облучении двойными ультракороткими лазерными импульсами заданной длительности, в области возбуждения поверхностных плазмонов (Ми-резонансы). Для частиц, имеющих форму сплюснутого или вытянутого сфероида, найдена зависимость этой энергии от величины отклонения формы частицы от сферической, длительности импульса, объема частицы и от поляризации электрического поля лазерного луча относительно оси вращения сфероида. Показано, что в зависимости от времени задержки между двумя импульсами поглощенная частицей энергия может как превышать, так и быть меньше суммарной энергии поглощения двух нескоррелированных импульсов.

Розроблено теорію, що дозволяє для частинок малого розміру несферичної форми обчислити енергію, що поглинається ними при опроміненні подвійними ультракороткими лазерними імпульсами заданої тривалості, в області збудження поверхневих плазмонів (Мі-резонанси). Для частинок, що мають форму сплюсненого або витягнутого сфероїда, знайдено залежність цієї енергії від величини відхилення форми частинки від сферичної, тривалості імпульсу, об’єму частинки та від поляризації електричного поля лазерного променя відносно осі обертання сфероїда. Показано, що залежно від часу затримки між двома імпульсами, енергія, яка поглинена частинкою, може як перевищувати, так і бути менше сумарної енергії поглинання двох нескорельованих імпульсів.

A theory is developed which allow the energy absorbed by nonspherical particles on irradiation by laser double pulse of the given duration to calculate in the region of surface plasmons excitation (Mie-resonances). For particles of oblate or prolate spheroidal shape the dependences of this energy on degree of deviation from spherical form, pulse duration, particle volume and on polarization of laser beam electric field with respect to spheroid rotation axis are obtained. It is shown that depending on the time delay between two pulses the energy absorbed by a nanoparticle can be higher or less than the total absorbed energy of two no correlated pulses.