Criostail fotonaig

Is e stuth ùr-nodha a th’ ann an criostal photonic a tha air a dhèanamh suas mu seach de cheallan bunasach le clàr-amais ath-tharraingeach àrd is ìosal agus tomhasan a tha coltach ri tonn-tonn an t-solais bho raon speur sònraichte. Bithear a’ cleachdadh criostalan fonaig ann an optoelectronics. Thathas den bheachd gun leig cleachdadh criostal photonic, mar eisimpleir. gus smachd a chumail air iomadachadh tonn aotrom agus cruthaichidh e cothroman airson a bhith a’ cruthachadh chuairtean aonaichte photonic agus siostaman optigeach, a bharrachd air lìonraidhean cian-conaltraidh le leud-bann mòr (de òrdugh Pbps).

Tha buaidh an stuth seo air slighe an t-solais coltach ri buaidh grating air gluasad dealanan ann an criostal semiconductor. Mar sin an t-ainm "photonic crystal". Tha structar criostal photonic a’ cur casg air sgaoileadh tonnan aotrom taobh a-staigh raon sònraichte de thonnan. An uairsin am beàrn photon ris an canar. Chaidh bun-bheachd cruthachadh criostalan photonic a chruthachadh aig an aon àm ann an 1987 ann an dà ionad rannsachaidh na SA.

Bha Eli Jablonovich bho Bell Communications Research ann an New Jersey ag obair air stuthan airson transistors photonic. B’ ann an uairsin a choisinn e am facal “photonic bandgap”. Aig an aon àm, lorg Sajiv John à Oilthigh Prieston, fhad 'sa bha e ag obair gus èifeachdas leusairean a chleachdadh ann an tele-chonaltradh a leasachadh, an aon bheàrn a lorg. Ann an 1991, fhuair Eli Yablonovich a 'chiad chriostail photonic. Ann an 1997, chaidh dòigh tomad fhaighinn airson criostalan fhaighinn.

Is e eisimpleir de chriostal photonic trì-thaobhach a tha a’ nochdadh gu nàdarra opal, eisimpleir den t-sreath photonic de sgiath dealan-dè den genus Morpho. Ach, mar as trice bidh criostalan photonic air an dèanamh gu saor-thoileach ann an deuchainn-lannan bho silicon, a tha cuideachd porous. A rèir an structair, tha iad air an roinn ann an aon-, dà- agus trì-thaobhach. Is e an structar as sìmplidh an structar aon-thaobhach. Tha criostalan photonic aon-thaobhach nan sreathan dielectric aithnichte agus air an cleachdadh o chionn fhada, a tha air an comharrachadh le co-èifeachd meòrachaidh a tha an urra ri tonn-tonn an t-solais tachartais. Gu dearbh, is e sgàthan Bragg a tha seo, anns a bheil mòran shreathan le clàran-amais ath-tharraingeach àrd is ìosal mu seach. Bidh sgàthan Bragg ag obair mar shìoltachan pas ìosal cunbhalach, bidh cuid de triceadan air an nochdadh fhad ‘s a thèid cuid eile troimhe. Ma chuireas tu sgàthan Bragg a-steach do phìob, gheibh thu structar dà-thaobhach.

Is e eisimpleirean de chriostalan photonic dà-mheudach a chaidh a chruthachadh gu saor-thoileach snàithleach optigeach photonic agus sreathan photonic, a dh’ fhaodar, às deidh grunn atharrachaidhean, a chleachdadh gus stiùireadh comharra solais atharrachadh aig astaran mòran nas lugha na ann an siostaman optic aonaichte gnàthach. An-dràsta tha dà dhòigh ann airson criostalan photonic a mhodaladh.

первый - Tha PWM (modh tonn plèana) a’ toirt iomradh air structaran aon- agus dà-mheudach agus a’ toirt a-steach obrachadh a-mach co-aontaran teòiridheach, a’ gabhail a-steach co-aontaran Bloch, Faraday, Maxwell. An dàrna fear Is e an dòigh airson a bhith a’ modaladh structaran fibre optic an dòigh FDTD (Raon Ùine Eadar-dhealachadh Crìochnaichte), a tha a’ toirt a-steach a bhith a’ fuasgladh co-aontaran Maxwell le eisimeileachd ùine airson an raon dealain agus an raon magnetach. Tha seo ga dhèanamh comasach deuchainnean àireamhach a dhèanamh air iomadachadh tonnan electromagnetic ann an structaran criostail sònraichte. Anns an àm ri teachd, bu chòir dha seo a dhèanamh comasach siostaman photonic fhaighinn le tomhasan a tha coltach ris an fheadhainn aig innealan microelectronic a thathas a ’cleachdadh airson smachd a chumail air solas.

Cuid de thagraidhean de chriostal photonic:

• Sgàthan roghnach de resonators laser,
• sgaoileadh lasers fios air ais,
• Snàithleach photonic (snàithleach criostail photonic), filamentan agus planar,
• Semiconductors photonic, pigmentan ultra-geal,
• LEDan le barrachd èifeachdais, Microresonators, Metamaterials - stuthan clì,
• Deuchainn bann-leathann air innealan photonic,
• speactroscopaidh, interferometry no tomagrafaidheachd co-leanailteachd optigeach (OCT) - a’ cleachdadh buaidh ìre làidir.