Особенности переноса флуоресценции в многократно рассеивающих случайно-неоднородных слоях при интенсивной лазерной накачке

Аннотация: На основе анализа экспериментальных данных о влиянии интенсивности импульсной лазерной накачки на спектральные свойства и размер зоны флуоресцентного отклика для флуоресцирующих случайно-неоднородных слоев установлено, что усиление спонтанного и вынужденного излучений существенно влияет на статистические свойства длин распространения парциальных составляющих флуоресцентного поля в слоях. Эксперименты проводились с насыщенными родамином 6Ж слоями наночастиц SiO₂ и TiO₂, накачиваемыми лазерным излучением на длине волны 532 нм в интервале интенсивностей, соответствующем переходу от режима возбуждения спонтанной флуоресценции в слое к режиму стохастической лазерной генерации. Экспериментальные данные сопоставлены с результатами статистического моделирования переноса флуоресценции. Показано, что даже при интенсивности накачки ниже пороговой для стохастической лазерной генерации усиление спонтанного излучения в слое приводит к существенному увеличению вкладов во флуоресцентный отклик парциальных составляющих с длинами распространения, намного бóльшими толщины слоев. Это может быть интерпретировано как проявление квазиволноводного эффекта, при котором вероятность распространения диффузных составляющих флуоресценции вдоль слоя на расстояния, многократно превышающие его толщину и размер области накачки, значительно возрастает при уменьшении характерной длины усиления излучения в слое.

Ключевые слова: случайно-неоднородная среда, флуоресценция, лазерная накачка, стохастическая лазерная генерация, спонтанное излучение, длина распространения.