（凝聚态物理专业论文）球形晶体和玻璃中的形貌共振mdr谱研究.pdf

摘要 摘要 本学位论文从球形谐振腔内部的本征振动模式和本征频率出发，讨论如何 对 逊 3 进 行 色垫返， 分 解 为 球 面 波 ， 使 之 与 球 腔 的 本 征 模 式 相 结 合 ， 分 析 了 球形谐 振腔的 三种一墓 捕 岌盛 并 给出了w h is p e r in g - g a l le r y 模式的 解析 解， 从 理 论 上 分 析 了 毯 n l通ll * m 形 成 与 泵 浦 方 式 的 关 系 。 丫 文 中 研 究 了 掺 钦 玻 璃 微 球 尺 寸 参 数 为， 0 0 - 2 0 0 左 右 的 形 貌 共 振( m d r ) 谱，详细分析了微球的品质因数和其中的荧光增强效应，在实验中发现品质因 数高于 5 0 0 0 ，并已 超过试验仪器的分辨率。指出，除双共振荧光增强外， 在腔 量子电动力学的作用下，腔中激发区钦离子的自 发辐射速率改变，也促使荧光 增强。 本文进一步研究了 在大尺寸参数( 直径 9 .4 4 7 n i m ) n d : y a g球形晶体中 形貌 共振谱的 特征。使用两个波长激光( 6 3 3 n m ,5 1 4 n m ) 进行选择性激发。用 6 3 3 n m h e - n e激光泵浦时，在十分接近激发波长的范围内，首次发现许多新的结构。 这些结构中部分来自 荧光，在本文中已被指认。而在使用 5 1 4 n m a r + 激光泵浦 晶体球时，除了产生新的光谱线，而且还存在选择性激发的现象，并存在阐值。 本文指认了与这些荧光谱线相对应的n d离子在晶场中分裂后的s t a r k能级跃迁 归属。这表明，即使在很大尺寸参数情况下，介质球内仍能形成强的固定模式 的 ( 同泵浦方式相关)泵浦光场，正是因为这个光场的存在，造成了球腔中荧 光增强，导致在体材料中平时观测不到或普通条件下看不到的荧光谱线出现。 从理论上解释了选择性激发引起的双共振增强效应，文中还给出了有关某些荧 光的阐值的实验结果。 在使用共焦扫描显微镜对晶体材料进行喇曼光谱实验中，利用在晶体材料 中荧光自 吸收现象，提出了一种新的深度剖析光谱测量方法， 在不更换激发波 长的前提下，来区分荧光线与喇曼线，同时可精确测定晶体中稀土离子的能级 位 置 。丫 本硕士学位论文研究的课题部分得到国家自 然科学基金的资助，项目 名称: “ 微 球激光器极其与光纤祸合系统的特性研究” ，项日 编号:6 9 6 7 8 0 1 5 ab s t r a c t ab s t r a c t i n t h i s d i s s e rt a t i o n , e x p a n s io n o f t h e p u m p li g h t i n e i g e n m o d e o f s p h e r i c a l r e s o n a t o r a n d a n a l y s i s o n t h r e e k i n d s o f p u m p m e t h o d h a v e b e e n d o n e . e x p r e s s i o n o f wh i s p e r i n g - g a l l e r y m o d e i s g i v e n . md r s p e c t ru m o f n d g l a s s m i c r o s p h e r e s w h i c h s i z e p a r a m e t e r s a r e a b o u t 1 0 0 - 2 0 0 h a v e b e e n i n v e s t i g a t e d . t h e q u a l i t y f a c t o r a n d e n h a n c e d e ff e c t o f fl u o re s c e n c e h a v e b e e n a n a l y z e d in d e t a i l . t h e e x p e r i m e n t a l re s u l t s s h o w t h a t q u a l i t y f a c t o r o f m i c r o s p h e r e i s a b o v e 5 0 0 0 t h a t e x c e e d t h e r e s o l u t i o n c a p a b i l i t y o f s p e c t r o m e t e r . t h e e n h a n c e d e ff e c t o f fl u o r e s c e n c e i s b e l i e v e d a s r e s u l t o f b o t h fl u o r e s c e n c e r e s o n a n c e e n h a n c e a n d t h e i n c r e a s e o f s p o n t a n e o u s e m i s s i o n r a t e t h a t d u e t o c a v i t y q e d e ff e c t . md r s p e c t ru m o f n d :y a g s p h e r e w i t h l a r g e s i z e p a r a m e t e r a l s o w e r e i n v e s t i g a t e d b y i l l u m i n a t e d w i t h t w o l as e r ( 6 3 3 n m a n d 5 1 4 n m ) . wh e n u s i n g 6 3 3 n m l as e r a s p u m p s o u r c e , m a n y n e w s p e c t r a l s t r u c t u r e s , s o m e o f w h i c h a r e a t t r i b u t e d t o fl u o r e s c e n c e t r a n s i t i o n , w e r e f o u n d f o r fi r s t t i m e . w h e n u s i n g 5 1 4 n m l a s e r a s p u m p s o u r c e , i t h a v e b e e n o b s e r v e d t h e s o m e r a d i a t i v e t r a n s i t i o n s w h i c h a r e n o t a p p e a r e d i n b u lk m a t e r i a l u n d e r r o o m t e m p e r a t u r e a n d s e l e c t iv e e x c i t a t i o n e ff e c t . s o m e o f t h e s e r a d i a t i v e t r a n s i t i o n h a v e t h r e s h o ld s a n d t h e i r i n t e n s i t i e s e x h i b it a l in e a r d e p e n d e n c e as a f u n c t i o n o f p u m p p o w e r , t h i s s h o w s t h e s e r a d i a t i o n h a v e c h a r a c t e r s o f a m p l i f i e d s t i mu l a t e d e mi s s i o n . wi t h o u t a l t e r i n g t h e w a v e l e n g t h o f e x c it i n g l i g h t ， a n e w e x p e r i m e n t a l m e t h o d f o r d i s t i n g u i s h i n g r a m a n a n d fl u o r e s c e n c e l in e i n t h e s p e c t r a l c u r v e w as d e v e l o p e d u s i n g c o n f o c a l s c a n n i n g m i c r o s c o p e . t h e r e s e a r c h o f t h i s d i s s e r t a t i o n i s p a r t l y s u p p o rt e d b y n a t i o n a l n a t u r a l s c i e n c e f o u n d a t io n o f c h i n a. t h e s u b j e c t i s t h e s t u d y o f t h e c h a r a c t e r i s t i c o f c o u p l e d s y s t e m b e t w e e n mi c r o s p h e r e l a s e r a n d o p t i c a l f i b e r ” a n d i t s n u m b e r i s 6 9 6 7 8 0 1 5 第一章 绪论 第一章 绪论 1 . 1研究背景 当今，光子学无疑是当今科学界发展的前沿，它的内容包括光子的产生、 传输、控制和探测规律的研究。研究方向有:微激光器和物理、弱光光学非线 性、光子学集成、高密度光存储机理、光孤子及其光子学应用、超短强光脉冲 与物质相互作用、光的压缩态与光子学应用、人工纳米微米结构及其电子态与 光子态的量子限域效应、单分子发光与有机材料电注入发光、x射线激光、有 机光子学材料效应与分子光子学、生物光子学和动力光子学等。在这些研究前 沿中，光子学中的光源部分是光子学研究基础，其中，微激光器及其原理又是 其中最重要的课题之一。研究微激光器，必然离不开腔量子电 动力学效应。 光与物质的相互作用是光学研究的重点。光与小尺寸粒子相互作用会产 生许多新的效应，同时，光子限制在一个腔中时，也会影响光子所表现出的特 性。 在介电 球的光辐射压 1 . 1 - 1 .2 ， 弹性散射 1 . 3 - 1 .4 ， 非弹性散射光谱 ( 荧光 1 .5 - 1 .6 和喇曼 1 .7 - 1 . 8 )中发现接近自 然振动频率的共振峰。同时， 在柱形腔 中的 弹性 1 .9 和非弹性 散射谱 1 . 1 0 中 也存在此现象。 之后， 球形液滴 1 . 1 1 - 1 . 1 2 和固体球腔t 1 . 1 3 - 1 . 1 4 的共振模式得到研究。 在液体介质微球腔中发现了受激喇 曼散射 ( s r s ) 1 . 1 5 - 1 . 1 7 、相干喇曼混频【 1 . 1 6 。这些受激过程的光学反馈被 归咎于液滴在自然频率的共振。在球形液滴中的相调制线形展宽得到研究 1 . 1 8 ， 展宽所要求的强场在低强度入射光时也可满足， 这个现象被归咎于粒子 共振。 对于微小球腔光学反馈中 观察到的强能量传输【 1 . 1 9 也是由 粒子共振提供 的。 b a r b e : 等人计算了介电球和有限柱腔的共振光谱【 1 .2 0 1 . 共振频率依赖于粒子结构 ( 尺寸、形状和折射率) 。共振模式体现在散射 和吸收光 谱中 为 波 纹结构 1 .2 1 - 1 .2 3 。 因为 共振 模与r a y l e i g h 描述声波在教堂弯 顶中的传播相似， 所以 也被称为回廊模 1 .2 4 。在测量弹性散射或者辐射压的光 谱中，当球边缘被照明时， 波纹结构变得更加显著 1 . 1 。共振模式的电场增强 主要发生在球腔内部，而且更靠近球的表面。根据沿着传播球腔一周后回到初 第一章 绪论 始点的 表面 波可以明 确地描 述共振 模式场【 1 .2 5 - 1 .2 8 。 一个表面波典型 是由 许多 分波组成。形貌共振 ( md r )的物理解释为光波受到全内反射的限制，在球腔 内 部传输。经过球腔的导向，光线回到它的初始点。当一束光以 超过临界角的 光路在球内传播。满足这一条件的模式其能量泄漏很少，形成共振模。因此， 共振模式上积累了很大的能量密度。 形貌共振所造成的影响体现在许多方面，如弹性散射和辐射压中发现的超 精细散射结构 1 . 1 ， 改 变了 荧光与自 发喇曼散射等非弹性散射 1 .2 9 1 ， 利用其高 的品 质因 数， 可以 制作球型激光器 i . 川。同 时， 它还伴随着非线性效应 1 . 1 2 - 1 . 1 3 。利用其内 部强的 共振模式场，可以 在泵浦光能量很小的情况下观察到具 有高转换效率的受激喇曼散射 1 . 1 3 , 1 . 1 5 - 1 . 1 6 ， 在球形液滴中还观察到相千喇曼 混频与相干反斯托克斯喇曼散射 1 . 1 6 - 1 . 1 7 ，这些更加说明了与四 波混频所要求 的相匹配形成对照的形貌共振所联系的增强因子的重要关系。球形介质腔的品 质因 数 q可望达到 1 0 8 ， 在这些腔中己 经证实染料分子自 发衰减速率增强 1 2 0 倍 1 . 3 0 , 聚合物球现在已 被用来制造高q值 “ w h i s p e ri n g g a l l e ry” 模微腔， 光 泵浦掺染料聚苯乙 烯微球得到了发射红光的微型激光器 1 . 3 1 。人们己 证实圆盘 和圆 柱体半导体“ w h i s p e ri n g g a l l e ry” 模谐振腔可做成微激光器。 微液滴在工艺 上较易做，研究较为方便，但是在实际应用中存在不少的困难，不容易得到较 固定的微液滴谐振腔。首次观察到掺染料微液滴的低闭值激发试验是在 1 9 8 4年 由t z e n等人 1 . 1 1 完成的。固态物质微球虽然可以 制造固定的谐振腔， 但是在 工艺上存在困难，有关凝聚态物质微球的工作不是很多。对石英玻璃微球、聚 苯乙 烯微 球均进 行过喇曼 谱和荧光 谱的 研究。 文 献 1 .3 2 - 1 .3 3 报导了 掺 染料微球 的激光散射研究。mi s a w a等人研究了掺染料聚苯乙烯微球的受激控制和激发 1 .3 4 0 1 9 9 1 年， 王 育竹等人观察了 直径为 1 2 0微 米的 钦玻璃微球的 腔量子电 动力学 效应 1 .3 5 ， 发 现了自 发辐射增强与 入射光照射位置 有关， 钱玻 璃的 辐射 特性被改变，并观察到新的激发波长。目 前， 球形 n d : y a g激光器已经获得 1 .0 6 4 1 u n 激光的 连续 输出 1 . 3 6 如何将泵浦能量有效地祸合进特定的高q值共振模式中去， 如何有效地激 发高q值的共振腔模，即如何进行选模， 选择性激发是微腔激光器的一个基本 问题。mi e等人研究了光与球形材料的相互作用，提出了光散射的 mi e理论， 第一章 绪论 许多学者也都对散射理论进行了不同程度的探讨口 .3 7 。 本世纪初，德拜提出了 局域近似的原理 1 . 3 8 o g . g o u e s b e t 等人系统地发展了mi e 理论，即广义洛仑兹 一米氏 理论 ( g l m t ) 1 . 3 9 - 1 .4 2 , g l m t较 好地分 析了 散 射理论中 模式如何 进 行分解的问题。但是尽管如此，却未涉及光激发球腔内的激活离子产生新频率 的光 ( 激光、 荧 光) 在球腔内的 本征模式。 c h i n g等人 1 . 4 3 对 模密 度做了 详细 的分析推导，得到了微球腔模密度的解析表达式。但是也仅仅考虑了热辐射谱， 即微球的本征模式，却未涉及到泵浦光的选择性激发问题。 对此类腔量子电动力学的研究有着广阔的应用前景。通过研究小粒子的散 射光谱的研究，可以精确确定粒子诸如尺寸、折射率、表面光洁度、形状等特 性。同时还可以研究高能量激光通过诸如大气等小颗粒的介质的传播特性 1 .4 4 . 腔量子电 动力学的 研究对于新型 光子器件有着深 远的 意义。 例如: 球形 激光器， 激光陀螺仪、 光存储器件1 1 .4 5 , 激光稳频、各类传感器等。目前，以 腔量子电动力学效应为基础的微腔激光器最有望成为信息光子学光源。在与激 发波长可比拟的微腔激光器中，电磁场模密度与通常尺寸激光器中大不相同， 存在明显的空间上非均匀分布和频率上呈分立的谱结构，导致许多新效应。这 将完全改变目 前激光器大体积、高能耗、低效率的状况，对于信息技术产生不 可估量的影响。它可直接应用于图象传输、信号处理、光计算、光互联、超小 型光传感器等各种应用中。将腔尺寸进一步缩小到纳米范围，将产生新型的纳 米器件如:量子阱、量子点等光量子特性显著的半导体器件，这些器件可以利 用大规模半导体生产工艺集成在相当小的芯片上，为微型光计算机打下基础。 所有这些必然推进光子学的发展与人类对自 然的认识。 1 . 2本论文研究主要内容 论文第二章讨论了介质球腔在外部不同的泵浦光激励下，内部振动模式以 及新光场的形成。首先讨论了球形谐振腔内部的本征振动模式和本征频率。综 合前人的方法，选取其中较为完善的一种来讨论泵浦光，对泵浦光进行模式变 换，按球腔的本征模式分解为球面波。之后讨论了球形谐振腔的三种泵浦方式， 并给出了 w h i s p e ri n g - g a l l e r y模式的 解析解， 在本章最后讨论了 球内 新光场的 形成，稀土离子对泵浦光进行吸收进而发射荧光并通过球腔的作用而形成新频 第一章 绪论 率的荧光模场。 论文第三章对尺寸参数x = 1 0 0 - 3 0 0的掺钱玻璃微球的 m d r特性进行了研 究。首先讨论了介质球的md r特性，其次讨论了掺n d 微球的品质因数，在实 验中测量了不同尺寸参数的微球的品质因数，在实验中，观察到了品质因数大 于5 0 0 0 的、 超出仪器分辨率的共振模式。 随后， 讨论了 球腔中的荧光增强效应。 指出 共振模既带来荧光增强，同时也产生抑制。 而且，荧 光增强随 q值变化而 变化，荧光也并不能无限制的增强，要由离子各能级的布居数决定。 论文第四章对大尺寸参数，直径 9 .7 3 6 m m 的 n d : y a g晶体球的光谱特性 进行了实验研究。在两个不同波长泵浦下，均产生出与体材料所不同的荧光谱， 出现一些新的谱线，尤其是用 6 3 3 n m h e - n e 激光泵浦，在十分接近激发波长的 范围内，首次发现许多新的结构。这些结构中有一部分经指认来自 稀土离子的 荧光，另有一些有待进一步研究。在使用 5 1 4 n m a r + 激光泵浦晶体球时，除了 产生新的光谱线，而且还存在选择性激发的现象，并存在闷值。第四章后半部 分解释了这些荧光谱线产生的原因，指认了与这些荧光谱线相对应的 n d离子 在晶场中分裂后的s t a r k 能级跃迁归属。给出了 球腔造成荧光增强的解释，认为 球内 存在强的固定模式的 ( 同泵浦方式相关)泵浦光场，腔中强泵浦区内稀土 离子受到高度激发，并具有类似固定模式的空间分布， 并与荧光形成的新模场 ( 尽管频率不同)在空间分布上有较强的相关性。导致在体材料中平时观测不 到或普通条件下看不到的荧光谱线出现。其中还从理论上解释了 选择性激发的 现象。最后还给出了有关某些荧光的阐值的实验结果。 论文第五章发展了一种新的实验方法，在不改变激发波长的前提下，利用 在晶体材料中荧光自 吸收现象，来区分荧光线与喇曼线，同时可精确确定晶体 中稀土离子的能级跃迁。 首先讨论了共焦扫描显微镜的原理， 之后给出了6 3 3 n m 和 5 1 4 r n n激光激发得到的同时含有共振吸收线和荧光线的光谱，并给出了与这 些吸收谱线相应的能级跃迁。并从理论上解释了这些荧光线发生自 吸收机制， 利用共焦显微镜的深度剖析功能， 作出了n d :y a g体材料的d e e p 谱，给出了 荧 光强度随共焦显微镜焦点在晶体内部深度变化曲线。最后，总结了利用自 吸收 现象的深度剖析在光谱试验中的应用和意义。 论文第六章是对所做工作的总结。 第一章 绪论 参考文献 1 . 1 a . a s h k i n a n d j . m.d z i e d z i c , o b s e r v a t i o n s o f r e s o n a n c e s i n t h e r a d i a t i o n p r e s s u r e o n d i e l e c t r i c s p h e r e s p h y s .r e v . l e tt , 3 8 , 1 3 5 1 一 1 3 5 4 ( 1 9 9 7 ) 1 .2 p .c h y l e k , j . t .k i e h l , a n d m.k .w.k o , l p t i c a l l e v i t a t i o n a n d p a r ti a l w a v e r e s o n a n c e s p h y s .r e v . a . , 1 8 , 2 2 2 9 - 2 2 3 3 ( 1 9 7 8 ) 1 .3 a .a s h k i n a n d j .m.d z i e d z i c , o b s e r v a t i o n s o f o p t i c a l r e s o n a n c c e s o f d i e l e c t r i c s p h e r e s b y l i g h t s c a tt e r i n g , a p p l .o p t .2 0 , 1 8 0 3 - 1 8 1 4 ( 1 9 8 1 ) 1 . 4 p .c h y l e k ,v r a m a s w a m y ,a .a s h k in a n d j .m. d z i e d z i c , s i mu l t a n e o u s d e t e r m i n a t i o n o f r e fr a c t i v e i n d e x a n d s i z e o f s p h e r i c a l d i e l e c t r i c p a r t ic l e s f r o m l i g h t s c a tt e r i n g d a t a , a p p l . o p t , 2 2 ,2 3 0 2 - 2 3 0 7 ( 1 9 8 3 ) 1 . 5 r . e . b e n n e r , p . w.b a r b e r , j . f . o w e n , a n dr .k .c h a n g , o b s e r v a t i o n o f r e s o n a n c e s i n t h e fl o u r e s e e n c e s p e c t r a fr o m m i c r o s p h e r e s p h y s .r e v . l e tt .4 4 ,4 7 5 - 4 7 8 1 9 8 0 1 . 6 s . c .h i l l ,r .e .b e n n e r ,c .k .r u s h f o r th ,a n d r r .c o n w e l l , s t ru c t u r a l r e s o n a n c e s o b s e r v e d i n t h e fl u o r e s c e n c e e m i s s i o n f r o m s m a l l s p h e r e s o n s u b s t r a t e s ,a p p l .o p t .2 3 , 1 6 8 0 - 1 6 8 3 ( 1 9 8 4 ) 1 . 7 1 r .t h u r n a n d w.k i e f e r , r a m a n - m i c r o s a m p l in g t e c h n i q u e a p p l y i n g o p t i c a l l e v it a t i o b y u r a d i a t i o n p r e s s u r e ,a p p l . s p e c t r o s c .3 8 , 7 8 - 8 3 ( 1 9 8 4 ) 1 . 8 r .t h u m a n d wk i e f e r , s t r u c t u r a l r e s o n a n c e s o b s e r v e d i n t h e r a m a n s p e c t r a o f o p t i c a l l y l e v i t a t e d l i q u i d d r o p l e t s ,a p p l .o p t .2 4 , 1 5 1 5 - 1 5 1 9 ( 1 9 8 5 ) 1 .9 j .f . o w e n ,r . k .c h a n g , a n d p .w.b a r b e r , d e t e r m i n a t i o n o f o p t i c a l f i b e r d i a m e t e r fr o m r e s o n a n c e s i n t h e e l a s t i c s c a tt e r in g s p e c t r u m ,o p t .l e tt ,6 ,2 7 2 - 2 7 4 ( 1 9 8 1 ) 1 . 1 0 j .f .o w e n ,p .wb a r b e r ,p .b .d o r a i n a n d r .k .c h a n g , e n h a n c e m e n t o f fl u o r e s c e n c e b y mi c r o s t r u c t u r e r e s o n a n c e s o f a d i e l e c t r i c f i b e r , p h y s . r e v . l e tt , 4 7 , 1 0 7 5 - 1 0 7 8 ( 1 9 8 7 ) 1 . 1 1 h .m.t z e n g , k .f . w a l l ,m.b .l o n g , a n d r .k .c h a n g , l a s e r e m i s s i o n f r o m i n d i v i d u a l d r o p l e t s a t w a v e l e n g t h s c o r r e s p o n d in g t o m o r p h o l o g y - d e p e n d e n t r e s o n a n c e s , o p t . l e tt . , 9 , 4 9 9 - 5 0 1 ( 1 9 8 4 ) 第一章 绪论 1 . 1 2 s .- x q i a n , j .b .s n o w , h .- m.t z e n g , a n d r .k .c h a n g , n o n l i n e a r o p t i c s w i t h a m i c r o m e t e r - s i z e d r o p l e t , o p t .n e w s , 1 2 , 5 - 7 ( 1 9 8 6 ) . 汇 1 3 c .g .b .g a r r e t , wk a i s e r , a n d wl .l o n g , s t i m u l a t e d e m i s s i o n i n t o o p t i c a l w h i s p e r in g m o d e s o f s p h e r e s ,p h y s .r e v ., 1 2 4 , 1 8 0 7 - 1 9 0 8 ( 1 9 6 1 ) . 1 . 1 4 t .b a e r , c o n t i n u o u s w a v e o s c i l l a t i o n i n a n d - y a g s p h e r e ,o p t .l e tt . , 1 2 , 3 9 2 - 3 9 4 ( 1 9 8 7 ) . 1 . 1 5 j .r .s n o w , s .x 习i a n , a n d r .k .c h a n g , s t i m u l a t e d r a m a n s c a tt e r i n g fr o m in d i v i d u a l w a t e r a n d e t h a n o l d r o p l e t s a t m o r p h o l o g y - d e p e n d e n t r e s o n a n c e s , o p t .l e tt . 1 0 ,3 7 - 3 9 ( 1 9 8 5 ) . 1 . 1 6 s .x 卫i a n ,j .r . s n o w ,a n d r .k .c h a n g , c o h e r e n t r a m a n m i x i n g a n d c o h e r e n t a n t i - s t o k e s r a m a n s c a tt e r i n g fr o m i n d i v i d u a l m i c r o m e t e r - s i z e d r o p l e t s , o p t . l e tt . 1 0 ,4 9 9 - 5 0 1 ( 1 9 8 5 ) . 1 . 1 7 s 一 q i a n a n d r .k .c h a n g , mu l t i - o r d e r s t o k e s e m i s s i o n fr o m m i c r o m e t e r s i z e d d r o p l e t s , p h y s .r e v . l e tt . 5 6 ,9 2 6 ( 1 9 8 6 ) 1 . 1 8 s .- x q i a n a n d r .k .c h a n g , p h as e - m o d u la t i o n - b r o a d e n e d l in e s h a p e s fr o m m i c r o m e t e r s iz e c s 2 d r o p le t s , o p t .l e tt ., 1 1 ,3 7 1 - 3 7 3 ( 1 9 8 6 ) . 1 . 1 9 l .m. f o l a n ,s .a mo l d ,a n d s .d .d r u g e r , e n h a n c e d e n e r g y t r a n s f e r w i t h in a m i c r o p a rt i c l e ,c h e m .p h y s .l e tt ., 1 1 8 - 3 2 2 - 3 2 7 ( 1 9 8 5 ) . 1 .2 0 p . wb a r b e r ,j .f .o w e n , a n d r . k .c h a n g , r e s o n a n t s c a t t e r i n g f o r c h a r a c t e r i z a t i o n o f a x i s y m m e t r i c d i e l e c t r i c o b j e c t s , i e e e t r a n s a n t e n n as p r o p a g .,v o l .a p - 3 0 , 1 6 8 - 1 7 2 ( 1 9 8 2 ) . 1 .2 1 p . c h y l e k , p a r t i a l - w a v e r e s o n a n c e s a n d t h e r i p p l e s t r u c t u r e i n t h e mi e n o r m a li z e d e x t in c t i o n c r o s s s e c t io n ,j .o p t .s o c .a m .,6 6 ,2 8 5 - 2 8 7 ( 1 9 7 6 ) . 1 .2 2 g .j .r o s as c o a n d h .s .b e n n e tt , i n t e m a l fi e l d r e s o n a n c e s t r u c t u r e :i m p l i c a t i o n s f o r o p t i c a l a b s o r b t i o n a n d s c a tt e r in g b y m i c r o s c o p i c p a r ti c l e s , j .o p t .s o c .a m . ,6 8 , 1 2 4 2 - 1 2 5 0 ( 1 9 7 8 ) . 1 .2 3 p . r .c o n w e l l ,p .r .b a r b e r a n d c .k .r u s h f o r th , r e s o n a n t s p e c tr a o f d i e l e c t r i c s p h e r e s ,j . o p t . s o c .a m .a , 1 , 6 2 - 6 7 ( 1 9 8 4 ) . 1 .2 4 j . wa i t , e l e c tr o m a g n e t i c w h i s p e r i n g g a l l e ry m o d e s i n a d i e l e c tr i c r o d , r a d i o s c i . ,2 , 1 0 0 5 - 1 0 1 7 ( 1 9 6 7 ) 第一章 绪论 1 .2 5 h .i n a d a a n d m.a .p l o n u s , t h e d i ff r a c t e d f i e l d c o n t r i b u t i o n t o t h e s c a tt e r i n g fr o m a l a r g e d e n s e d i e l e c tr i c s p h e r e , i e e e t r a n s .a n t e n n a s p r o p a g a t . ,v o l .a p - 1 8 , 6 4 9 - 6 6 0 ( 1 9 7 0 ) 1 .2 6 1 h .i n a d a a n d m.a .p l o n u s , t h e g e o m e t r i c o p t i c s c o n t r u b u t i o n t o t h e s c a tt e r i n g fr o m a l a r g e d e n s e d i e l e c t r i c s p h e r e , i e e e t r a n s .a n t e n n as p r o p a g a t . ,v o 1 .a p - 1 8 , 8 9 - 9 9 ( 1 9 7 0 ) . 1 .2 7 h .m.n u s s e n z v e i g , h i g h - f r e q u e n c y s c a tt e r i n g b y a t r a n s p a r e n t s p h e r e .i .d i r e c t r e fl e c t i o n a n d tr a n s m i s s i o n ,j .ma t h .p h y s . 1 0 , 8 2 - 1 2 4 ( 1 9 6 9 ) . 1 .2 8 h .m.n u s s e n z v e i g , h i g h - fr e q u e n c y s c a tt e r i n g b y a t r a n s p a r e n t s p h e r e . i i .t h e o r y o f t h e r a i n b o w a n d t h e g l o r y ,j .ma t h p h y s . 1 0 , 1 2 5 - 1 7 6 ( 1 9 6 9 ) 1 .2 9 h .c h e w , p .j ,mc n u l t y a n d m.k e r k e r , mo d e l f o r r a m a n a n d f l u o r e s c e n t s c a tt e r i n g b y m o l e c u l e s e m b e d d e d i n s m a l l p a r t i c l e s , p h y s .r e v .a , 1 3 , 3 9 6 - 4 0 4 ( 1 9 7 6 ) . 1 .3 0 a .j .c a m p i l l o e t a 1 .,p h y s .r e v . l e tt. , 6 7 ( 4 ) , 4 3 7 ( l 9 9 1 ) . 1 .3 1 m.k u w a t a - g o n o k a m i e t a l . ,j p n .j .a p p l .p h y s .l e tt ., 3 1 , l 9 9 ( 1 9 9 2 ) . 1 .3 2 h .t a n i g u c h i e t a l , j p n .j .a p p l .p h y s ., 3 2 ,l 5 8 ( 1 9 9 3 ) 1 .3 3 h .mi s a w a , j p n .j .a p p l .p h y s .,3 2 ,l 7 8 8 ( 1 9 9 3 ) . 1 . 3 4 s .j o h n ,p h y s i c s t o d a y , ma y p 3 2 , ( 1 9 9 1 ) . 1 .3 5 y .z .wa n g e t a 1 . ,t e n t h i n t e rna t i o n a l c o n f e r e n c e o n l a s e r s p e c t r o s c o p y x x , p a r i s ,f r a n c e .i n v i t e d p a t e r ,e d i t e d b y m.d u e lo y e t a l .,p u b l i s h e d b y w o r l d s c i e n t i f i c p u b l i s h i n g c o .p t e l .t d ,f a r r e r r o a d , s i n g a p o r e , 2 0 5 ,j u n e ( 1 9 9 1 ) 1 .3 6 t .b y e r ,o p t , l e tt , 1 2 , 3 9 2 ( 1 9 8 7 ) . 1 .3 7 j .a . s t r a tt o n , e l e c t r o m a g g n e t i c t h e o r y ( 1 9 4 1 ) 1 .3 8 h .c .v a n d e h u l s t , l i g h t s c a tt e r i n g b y s m a l l p a t r i c l e s , wi l e y ,n e w y o r k ,( 1 9 5 7 ) 1 .3 9 g .g o u e s b e t ,g .g r e h a n ,a n d b .ma h e u ,j . o p t i c s ( p a r i s ) 1 6 , 8 3 ( 1 9 8 5 ) . 1 .4 0 g e r a r d g r e h a n ,b . ma h e u , a n d g e r a r d g o u e s b e t ,a p p l .o p t .2 5 , 3 5 3 9 ( 1 9 8 6 ) . 1 .4 1 g .g o u e s b e t , g .g r e h