Fotonické kryštály budú základom novej generácie mikroelektroniky. Matematický model fotonického kryštálu História rozpínania elektromagnetických vĺn vo fotonických kryštáloch

Klasifikácia metód prípravy fotonických kryštálov. Fotónové kryštály v prírode sú veľmi zriedkavé. Smrad prebúdza zvláštny dúhový hrom svetla - optický jav, ako keby dostal názov irizatsiya (v preklade venca - veselka). Medzi tieto minerály patrí kalcit, labrador a opál SiO 2 ×n∙H 2 O s rôznymi inklúziami. Najbežnejší z nich je opál - vzácny minerál, čo je stĺpcový kryštál, ktorý sa skladá z monodisperzných guľovitých guľôčok oxidu kremičitého. Vo svetle zostáva výraz opalizácia rovnaký, čo znamená zvláštnosť, charakteristickú pre tento kryštál, typ rozsіyuvannya viprominyuvannya.

Pred hlavnými metódami prípravy fotonických kryštálov existujú metódy, ktoré možno rozdeliť do troch skupín:

1. Metódy víťazného tvarovania fotonických kryštálov. V tejto skupine metód sú stĺpcové častice, ako sú monodisperzné silikónové alebo polystyrénové častice a ďalšie materiály. Takéto chastki, odpočívajúce pri pároch rіdini na hodinu viparovuvannya, usadiť sa pri speve obsyazі. Vo svete sa častice ukladajú jedna na jednu, zápach tvorí trivimerný fotónový kryštál a dôležitejšie je, že sú usporiadané v plošne centrovaných alebo šesťuholníkových kryštálových grati. Je tiež možné použiť metódu štýlu, ktorej základom je filtrovanie stredu, v ktorom sú častice cez malé superechki. Hoci metóda stylnikovy umožňuje tvarovanie kryštálu z pozoruhodne vysokej šírky, ktorá sa vyznačuje swidkistyu krížením koreňa cez póry, v takýchto kryštáloch sa však pri zavesení vyskytujú chyby. Іsnuyut a іnshі metódy, scho vikoristovuyut Mimoly formovanie fotonické kryštály, ale v koži metóda іїsnuyut ich výhody, takže nedolіki. Najčastejšie sa tieto metódy používajú na nanášanie sférických koloidných častíc na silikón, prote, s ktorým je kontrast lomových koeficientov, ktorý sa odoberá, zreteľne malý.

2. Metódy leptania predmetov. V tejto skupine metód sa na povrchu vodiča vytvorí fotorezistová maska, ktorá tak definuje geometriu leptanej oblasti. Pomocou takejto masky sa vytvorí najjednoduchší fotonický kryštál s dráhou leptania na povrchu vodiča, nepotiahnutý fotorezistom. Nedostatkom tejto metódy je potreba uloženia fotolitografie pri veľkom rozložení budov na úrovni desiatok a stoviek nanometrov. Tiež na prípravu fotonických kryštálov metódou leptania, zastosovuyut lúčov zaostrených iónov, ako je Ga. Takéto iónové lúče umožňujú vidieť časť materiálu bez fotolitografie a dodatočného leptania. Na zvýšenie hustoty leptania a zvýšenie jeho viskozity, ako aj na sedimentáciu materiálov v strede zafarbených oblastí víťazstva sa vykonáva dodatočné spracovanie požadovanými plynmi.

3. Holografické metódy. Takéto metódy sú založené na zavedených princípoch holografie. Za pomoci holografie sa na otvorených priestranstvách vytvárajú periodické zmeny koeficientu lomu. U ktorého vikoristu dochádza k interferencii dvoch alebo viacerých koherentných vlákien, čím vzniká periodické rozloženie intenzity elektromagnetického kmitania. Jednotlivé fotonické kryštály vznikajú interferenciou dvoch vlákien. Dva svety a tri svety fotónové kryštály sú vytvorené interferenciou troch a viacerých hvil.

Voľba konkrétnej metódy prípravy fotonických kryštálov veľkým svetom je daná situáciou, akú štruktúru je potrebné pripraviť na dimenziu - jednosvetovú, dvojsvetovú alebo trojsvetovú.

Jednorozmerné periodické štruktúry. Najjednoduchším a najširším spôsobom je výber jednorazových periodických štruktúr - vákuové guľôčkové nanášanie polykryštalického tavenia z dielektrických alebo vykurovacích materiálov. Táto metóda je založená na vytvorení veľkej šírky v spojení s rôznymi periodickými štruktúrami počas vibrácií laserových zrkadiel a interferenčných filtrov. V takýchto štruktúrach s rôznymi materiálmi so známkami lomu, ktoré sú približne 2-násobné (napríklad ZnSe a Na 3 AlF 6), je možné vytvárať spektrálne hmly fermentácie (fotonické ohradené zóny) so šírkou až 300 nm, ktoré prekrývajú takmer celú viditeľnú oblasť spektra.

Dosiahnutie syntézy vložkovo-vodičových heteroštruktúr vo zvyšku dekády je umožnené vytvárať presah monokryštálových štruktúr s periodickou zmenou indikácie zlomeného vzdovzh v priamom raste, vikoristickej metóde a molekulárno-významnej epitaxii resp. ukladanie z kovovo-organickej fázy. Žiadna z týchto štruktúr nie je súčasťou skladu vodičových laserov s vertikálnymi rezonátormi. Pokiaľ je to možné, posledný rozdiel v zobrazení lomu materiálov, možno v pároch GaAs / Al 2 O 3, sa blíži k 2. Stupeň dokonalosti kryštálovej štruktúry takýchto zrkadiel a presnosť lisovania telo guľôčok je menej na úrovni mriežky (5,5).

Zvyšok hodiny demonštroval možnosť vytvárania periodických jednovrstvových štruktúr vodičov z rôznych fotolitografických masiek a selektívneho leptania. Pri leptaní kremíka je možné vytvárať štruktúry s periódou blízkou 1 μm a viac, a keď sú znaky rozbité kremíkom a znova, je možné stanoviť blízkosť infračerveného žiarenia 3,4 - bezprecedentne veľká hodnota , nedosiahnuteľné inými metódami syntézy. Príklad podobnej štruktúry, ktorú prijal Fyzikálno-technický inštitút pomenovaný po V.I. A. F. Ioffe RAS (Petrohrad), indikácie na obr. 3,96.

Ryža. 3,96. Periodická štruktúra na kremík - opäť leptaná anizotropným leptaním fotolitografickými maskami (perióda štruktúry 8 μm)

Dvojrozmerné periodické štruktúry. Dvojrozmerné periodické štruktúry môžu byť pripravené vikoristickým selektívnym leptaním vodičov, kovov a dielektrík. Technológia selektívneho leptania bola vyvinutá pre kremík a hliník v spojení so širokou škálou materiálov a mikroelektroniky. Za perspektívny optický materiál sa považuje napríklad porézny kremík, ktorý umožňuje integráciu optoelektronického systému s vysokou úrovňou integrácie. Vývoj kremíkových technológií vďaka kvantovo-dimenzionálnym efektom a princípom vytvárania fotonických ohradených zón viedol k vývoju novej priamo – kremíkovej fotoniky.

Voľba submikrónovej litografie na tvarovanie masky umožňuje vytváranie kremíkových štruktúr s periódou 300 nm alebo menšou. V dôsledku silného vplyvu viditeľného rozsahu kremíkových fotónových kryštálov môžu kryštály vibrovať iba v blízkej a strednej infračervenej oblasti spektra. Leptanie a oxidácia Podnannya vám v zásade umožňuje prejsť na periodické štruktúry oxidu kremičitého - opäť, ale s malým zvýšením indikácií zlomeniny (na 1,45) neumožňuje vytvorenie úplne oplotenej zóny v dvoch vimirov.

Sľubné є dvuvimirnі periodické štruktúry z napіvprovіdnikovіh spolok A 3 B 5, aj metódou selektívneho leptu z vikoristánnych litografických masiek alebo šablón. Podlahy A 3 B 5 sú hlavnými materiálmi modernej optoelektroniky. Polia InP a GaAs sa môžu viac rovnať kremíkovej hodnote šírky oplotenej zóny a podlahy a vysokej hodnote, podobne ako kremík, hodnote indikátora lomu, rovnajúcej sa 3,55 a 3,6.

Ďalšie cykly sú periodické štruktúry na báze oxidu hlinitého (obr. 3.97a). Zdá sa, že zápach je elektrochemické leptanie kovového hliníka, na povrchu ktorého je dodatočnou litografiou vytvorená maska. Z rôznych elektronických litografických šablón sme zdokonalili dvojrozmerné periodické štruktúry, ktoré tvoria bjoline stylisti s priemerom pórov menším ako 100 nm. Je potrebné poznamenať, že selektívne leptanie hliníka s jediným procesom leptania umožňuje vytvárať pravidelné štruktúry bez masiek alebo šablón (obr. 3.97b). Priemer hodiny môže byť menší ako niekoľko nanometrov, čo je mimo dosahu moderných litografických metód. Periodicita úpravy súvisí so samoreguláciou procesu oxidácie hliníka počas elektrochemickej reakcie. Vodivý materiál (hliník) sa počas reakčného času oxiduje na Al203. Tavenie oxidu hlinitého, ktorý je dielektrikom, mení reakciu strumu a galmu. Na konci týchto procesov je možné dosiahnuť samoudržiavací reakčný režim, pri takomto kontinuálnom leptaní je možné, aby vzduch rýchlo prechádzal strumou a reakčný produkt vytvára štruktúru pravidelného štýlu. Pevná nepravidelnosť pórov (obr. 3.97b) je orámovaná zrnitou štruktúrou vonkajšej polykryštalickej tavby hliníka.

Ryža. 3,97. Dvojrozmerný fotonický kryštál Al 2 O 3: a) príprava na dodatočnú litografickú masku; b) prípravky na dodatočnú samoreguláciu oxidačného procesu

Štúdium optickej sily nanoporézneho oxidu hlinitého priamo ukázalo mimoriadne vysokú transparentnosť tohto materiálu. Prítomnosť Fresnelovej fermentácie, ktorá nevyhnutne nastáva medzi delením dvoch sukulentných médií, vedie k hodnote koeficientu prenosu, ktorý dosahuje 98 %. Na priamych líniách, kolmých na póry, je vysoká vіdbitya s koeficientom vіdbіttya, ktorá leží na jeseň.

Nízka hodnota dielektrického prieniku oxidu hlinitého na vodu do kremíka, arzenidu gália a fosfidu india však neumožňuje vytvoriť úplne ohradenú zónu v dvoch vimíroch. Bez ohľadu na cenu sa však zdá, že optická sila porézneho oxidu hlinitého je dávkovateľná. Napríklad sa môže prejaviť anizotropné rozloženie svetla, ako aj dvojitý zlom, ktorý vám umožní otočiť ho na zabalenie polarizačnej roviny. Vicorist rôznymi chemickými metódami je možné plniť rôznymi oxidmi, ako aj opticky aktívnymi materiálmi, napríklad nelineárnymi optickými médiami, organickými a anorganickými luminofórmi, elektroluminiscenčnými polosvetlmi.

Triviálne periodické štruktúry. Trojrozmerné periodické štruktúry a objekty, ktoré sú najviac technologickými problémami pre experimentálnu realizáciu. Historicky prvým spôsobom vytvorenia trivimerného fotonického kryštálu je metóda založená na mechanickom skrúcaní valcových otvorov do všeobecného materiálu, ktorú navrhol E. Yablonovich. Príprava takejto trivimerickej periodickej štruktúry je úlohou robotníka a mnohí následníci sa pokúsili vytvoriť fotonický kryštál inými metódami. Pri Lin-Flemingovej metóde sa teda na kremíkovú výstelku nanesie gulička oxidu kremičitého, v ktorej následne vytvoríme paralelný vír, ktorý je vyplnený polykryštalickým kremíkom. Ďalej sa proces nanášania oxidu kremičitého opakuje a potom sa tvaruje v kolmej priamke. Po vytvorení potrebného počtu guľôčok je vidieť, že oxid kremičitý je leptaný. Výsledkom je, že zo strihu polysilikónu vzniká „polonyanka“ (obr. 3.98). Je potrebné poznamenať, že výber moderných metód v elektronickej submikrónovej litografii a anizotropnom iónovom leptaní umožňuje odstránenie fotonických kryštálov s hrúbkou menšou ako 10 štruktúrnych centier.

Ryža. 3,98. Triviálna fotónová štruktúra z polysilikónových vlákien

Širokošírkové metódy nabuly na vytváranie fotonických kryštálov pre viditeľný rozsah, založené na náhodných štruktúrach, ktoré sa samy organizujú. Samotná myšlienka „skladania“ fotonických kryštálov z guľôčok (cool) sa nachádza v prírode. Zrejme napríklad, že príroda prepadla pod nadvládu fotonických kryštálov. Prírodný minerál opál za chemickým skladom є hydrogél na oxid kremičitý SiO 2 × H 2 O so zmenou vody: SiO 2 - 65 - 90 hm. %; H20 - 4,5-20%; Al203 - až 9%; Fe203 - do 3 %; TiO 2 – do 5 %. Pomocou metód elektrónovej mikroskopie sa zistilo, že prírodný opál je tvorený štrbinovými guľovitými časticami α-Si02, jednotnej veľkosti, s priemerom 150 - 450 nm. Kožnú časť tvoria ďalšie globulárne roztoky s priemerom 5 - 50 nm. Prázdne balenia guľôčok naplnené amorfným oxidom kremičitým. K intenzite difraktovaného svetla sa pridávajú dva faktory: prvým je „ideálne“ balenie guľôčok, druhým je prítomnosť amorfného a kryštalického oxidu SiO 2 v indikátoroch. Ušľachtilá čierna spadla s najlepším hromom svetla (pre nich sa hodnota indikácie zlomenia stáva ~0,02).

Zo stĺpcových častíc je možné vytvárať globulárne fotonické kryštály rôznymi spôsobmi: prirodzenou sedimentáciou (usadzovanie dispergovanej fázy v strede alebo plynu vplyvom gravitačného poľa alebo centrálnych síl vody), centrifugáciou, filtráciou elektroforéznymi membránami, elektrickým prúdom membrány polystyrén, polymetylmetakrylát, častice oxidu kremičitého α-SiO 2 .

Metóda prirodzenej sedimentácie je ešte bežnejší proces, ktorý si vyžaduje niekoľko dní a mesiacov. Vo významnom svete sa proces formovania stĺpcov kryštálov odstreďovaním urýchli, ale materiály sa budú takto lepšie usporiadať, črepy s vysokou sedimentáciou, priepasť za ružami nevydrží . Na urýchlenie procesu sedimentácie sa vykonáva elektroforéza: vytvára sa vertikálne elektrické pole, čím sa mení gravitácia častíc ležiacich ladom pri ich expanzii. Tiež zastavte metódy, ktoré sú založené na víťazných kapilárnych silách. Hlavnou myšlienkou je, že pod vplyvom kapilárnych síl dochádza ku kryštalizácii medzi meniskom medzi vertikálnou výstelkou a závesom a vo svete vaporizácie maloobchodníka vzniká tenká usporiadaná štruktúra. Dodatkovo vikoristovuyut vertikálny gradient teplôt, ktorý umožňuje lepšie optimalizovať rýchlosť procesu a kvalitu vytvoreného kryštálu pre kolísanie konvekčných tokov. Vo všeobecnosti sa výber metód považuje za účinný do tej miery, že obsahuje kryštály a tymiánové vitráty ich prípravy.

Technologický proces pestovania syntetických opálov metódou prirodzenej sedimentácie možno rozdeliť do štádií šprota. Na klase sa pripraví monodisperzná (~5 % ventilácia podľa priemeru) suspenzia guľovitých guľôčok z oxidu kremičitého. Priemerný priemer medzier sa môže meniť v širokom rozmedzí: od 200 do 1000 nm. Najpoužívanejší spôsob odstraňovania monodisperzných stĺpcových mikročastíc oxidu kremičitého na báze hydrolýzy tetraetoxysilánu Si(C 2 H 4 OH) 4 v hydroalkoholovom prostredí za prítomnosti hydroxidu amónneho ako katalyzátora. Pomocou tejto metódy je možné vzorkovať častice s hladkým povrchom prakticky ideálneho guľovitého tvaru s vysokou úrovňou monodisperzity (menej ako 3% expanzia v priemere), ako aj vytvárať častice s veľkosťou menšou ako 200 nm. s úzkou rosaceou za veľ. Vnútorná štruktúra takýchto častíc je fraktálna: častice sú tvorené z priestorovo naplnených guľôčok menšej veľkosti (priemer hubice je desiatky nanometrov) a kožná guľa je vyplnená polyhydroxokomplexami kremíka, ktoré sú tvorené z 10 - 100 atómov.

Útočnou fázou je usadzovanie častíc (obr. 399). Vіn môže byť 3 kіlka mesiacov. Po dokončení fázy usadzovania je periodická štruktúra pevne zabalená. Dalі obliehanie vysushyuyut a vіdpalyuyut pri teplotách blízkych 600 ºС. V procese vіdpalu dochádza k zmene mäknutia a deformácie guľôčok v bodoch dotik. Výsledkom je, že pórovitosť syntetických opálov je menšia, nižšia pre ideálne štrbinové balenie. Kolmo k priamej osi rastu fotonického kryštálu tvoria guľôčky šesťuholníkové štrbinové gule vysokého rádu.

Ryža. 3,99. Etapy pestovania syntetických opálov: a) usadzovanie častíc;

b) zavesenie obliehania; c) spadol zrazka

Na obr. 3.100a je mikrofotografia syntetického opálu urobená rastrovacím elektrónovým mikroskopom. Rozmer guľôčok 855 nm. Prítomnosť vykryštalizovanej pórovitosti v syntetických opáloch umožňuje vyplniť prázdny priestor rôznymi materiálmi. Opálové matrice sú triviméry vzájomne príbuznej pyrotechniky nanometrov. Rozšírte hodinu v blízkosti stoviek nanometrov, rozšírte kanály, ktoré spájajú póry, dosiahnite desiatky nanometrov. Toto hodnotenie je dané nanokompozitom na báze fotonických kryštálov. Hlavnou výhodou, ktorá sa pozoruje pri tvorbe najpodobnejších nanokompozitov, je vyplnenie nanoporézneho priestoru. Plnenie sa vykonáva rôznymi spôsobmi: použitím vagónov pri tavení; presakovanie koncentrovanými ružami zo vzdialeného výparu maloobchodníka; elektrochemické metódy, chemické zrážanie aj z plynnej fázy.

Ryža. 3 100. Mikrofotografie fotonických kryštálov: a) zo syntetického opálu;

b) z polystyrénových mikroguľôčok

Selektívnym leptaním oxidu kremičitého vytvárajú takéto kompozity priestorovo usporiadané nanoštruktúry s vysokou pórovitosťou (viac ako 74 % objemu), ktoré sa nazývajú zabalené alebo invertované opály. Táto metóda skrotenia fotonických kryštálov, po vynechaní názvu metódy šablóny. Ako usporiadanie monodisperzných stĺpcových častíc, ktoré tvoria fotonický kryštál, môžu na oxid kremičitý pôsobiť nielen častice, ale napríklad aj polyméry. Príklad fotonického kryštálu na báze polystyrénových mikroguľôčok je znázornený na obr. 3.100b

Myšlienka fotoniky nanometrových štruktúr a fotonických kryštálov sa zrodila pri analýze možnosti vytvorenia optickej pásovej štruktúry. Urobilo sa, že v štruktúre optickej zóny, ako aj v štruktúre zóny vodiča, je potrebné umožniť ohradenie stanice pre fotóny s rôznymi energiami. Teoreticky bol navrhnutý model média, rovnako ako periodický potenciál mriežky, boli sledované periodické zmeny v dielektrickej permeabilite alebo indikátor rozbitia média. Takže pojem „fotón je oplotená zóna“ bol zavedený do „fotonického kryštálu“.

fotonický kryštálє nad mriežkou, v ktorej sa pole vytvára kúsok po kúsku a obdobie jogy posúva periódu hlavnej mriežky o rády. Fotonický kryštál je zdrojom dielektrika napіvprozoria so spievajúcou periodickou štruktúrou a jedinečnými optickými schopnosťami.

Periodická štruktúra je tvorená ďalšími otvormi, ktoré periodicky menia dielektrickú konštantu p. Priemer cihs bol otvorený tak, aby cez ne prechádzali ľahké vetry spievajúcej dozhiny. Fúzy sú ovisnuté a plačú.

Vznikajú fotónové zóny, v ktorých je rozšírený fázový posun svetla, aby ležalo vo svetle.V kryštáli sa svetlo koherentne rozširuje a frekvencie sú blokované, takže svetlo sa rozširuje v priamke. Breggova difrakcia pre fotonické kryštály v máji v optickom rozsahu Dozhin Khvil.

Takéto kryštály odobrali materiálom s ohradenou fotónovou zónou (MFZZ) názov. Z pohľadu kvantovej elektroniky takéto aktívne médiá neporušujú Einsteinov zákon pre indukované vibrácie. Vіdpovіdno podľa zákona swedkostі іndukovanogo vypromіnyuvannya že poglanannya іvnі že suma zbudzhenih N 2 a nie bdelý

z nich atómy JV, stávajú sa A, + N. = N. Todi chi 50%.

Fotonické kryštály môžu mať 100% inverziu populácie. To vám umožní zmeniť tlak čerpania, aby sa znížil neesenciálny sodík kryštálu.

Ak nalejete do krištáľu so zvukovými závanmi, potom sa môže zmeniť dozhina svetelnej píšťalky a priamo chmýří svetelnej píšťalky, ktorá je pre krištáľ typická. Kontrolnou silou fotonických kryštálov je úmernosť koeficientu fermentácie R svetlo v druhej časti spektra tého štvorca frekvencie z 2, a nie pre Rayleighovu expanziu R~ s 4. Krátka khvilovská zložka optického spektra je opísaná zákonmi geometrickej optiky.

Pri priemyselnej tvorbe fotonických kryštálov je potrebné poznať technológiu na vytváranie trojrozmerných prekryvov. Je to ešte ťažšie, ale štandardné metódy replikácie a replikácie s rôznymi metódami litografie sú pre vytváranie 3D nanoštruktúr neprijateľné.

Rešpekt doslidnikiv, ktorý zmenil ušľachtilý opál (obr. 2.23). Ce minerál Si() 2? P 1,0 podtrieda hydroxidov. V prírodných opáloch sú prázdne guľôčky naplnené oxidom kremičitým a molekulárnou vodou. Opali z pohľad nanoelektronika є schіlnoopakovanі (dôležité pre kubický zákon) nanoguľôčky (globuly) oxidu kremičitého. Priemer nanosfér je spravidla na hraniciach 200-600 nm. Balenie guľôčok oxidu kremičitého vytvára trivírusovú mriežku. Takéto nadložia môžu byť nahradené konštrukčnými prázdnymi ráfikmi 140-400 mm, ktoré môžu byť vyplnené vodivými, opticky aktívnymi, magnetickými materiálmi. V štruktúre podobnej opálu je možné vytvoriť triviálnu mriežku s nanometrovou štruktúrou. Štruktúra optickej opálovej matrice môže byť 3E) fotonický kryštál.

Rozložené technológiou oxidovaného makroporézneho kremíka. Na základe tohto technologického postupu boli vytvorené trojrozmerné štruktúry vo forme čiar vyrobených z oxidu kremičitého (obr. 2.24).

V týchto štruktúrach boli odhalené oplotené fotónové zóny. Parametre oplotených zón je možné meniť v štádiu litografických procesov alebo vypĺňania kolíkovej konštrukcie inými materiálmi.

Na základe fotonických kryštálov boli vyvinuté rôzne konštrukcie laserov. Druhá trieda optických prvkov na báze fotonických kryštálov vlákna fotonického kryštálu(FKV). Majú a

Ryža. 2.23.Štruktúra syntetického opálu (a) ten prírodný opál (b)"

" Jerelo: Gudilin Y. ALE.[to v.]. Bohatstvo Nanomir. Fotoreportáž z glybínov reči; pre červenú. Yu. D. Treťjaková. M: BINOM. Laboratórium vedomostí, 2010

Ryža. 2.24.

zóna v danom rozsahu dozhin hvil bola oplotená. Na vrchu najjemnejších vláknových svetlovodov vo vláknach s fotonicky ohradenou zónou je možné zničiť dlhú čiaru nulovej disperzie vo viditeľnej oblasti spektra. O ktorých mysle sa postarajú osamelé spôsoby expanzie viditeľného svetla.

Zmenou expanzie vonkajších trubíc a expanzie jadra je možné zvýšiť koncentráciu napätia intenzity svetla, nelineárnu silu vlákien. Zmenou geometrie vlákien a obalu je možné optimálne znížiť silnú nelinearitu a nízku disperziu v požadovanom rozsahu jemných vlákien.

Na obr. 2.25 Podania FKV. Zápach sa delí na dva typy. Pred prvým typom, FKV možno vidieť zo sucilneho svetloznavchoy zhitlovoy. Štrukturálne je takéto vlákno vikonizované v jadre kremennej vrstvy v obale fotonického kryštálu. Slabé sily takýchto vlákien sú chránené účinkom celkovej vnútornej fermentácie a zónovými silami fotonického kryštálu. Preto sú v takýchto vláknach mody nízkeho rádu rozšírené v širokom spektrálnom rozsahu. Modi vysokého poriadku zsuvayutsya v škrupine a tam idú von. Týmto spôsobom sa slabá sila kryštálu pre režimy nultého rádu považuje za účinok vnútornej celkovej fermentácie. Pásová štruktúra fotonického kryštálu sa prejavuje len nepriamo.

Ďalším typom FKV môže byť prázdna svetlá žila. Svetlo sa môže rozširovať ako v jadre vlákna a pozdĺž plášťa. V jadre

Ryža. 2.25.

a - peretin zo sucilneho svetloznavchoy zhitlovoy;

6 - prekrížené s prázdnym svetlovedným žilovým zámkom, indikátor porušenosti je menší, nižší je stredný indikátor rozbitia škrupiny. To vám umožňuje výrazne znížiť napätie v odvetví, ktoré sa prepravuje. V Dánsku boli vytvorené vlákna, ktoré dokážu stráviť 0,58 dB/km pri dlhom vetre. X= 1,55 µm, čo je blízko k cene štandardného jednovidového vlákna (0,2 dB/km).

Medzi ďalšie výhody fotonických-kryštálových vlákien je dôležité, že:

• režim jedného režimu pre všetky rozrahunkovy dozhina hvil;
• široká škála zmien v hlavnom režime;
• konštantne vysoká hodnota disperzného koeficientu pre žilky brkov 1,3-1,5 µm a nulový rozptyl pre žilky brkov vo viditeľnom spektre;
• polarizačné hodnoty, skupinový rozptyl, prenosové spektrum.

Vlákna s fotonicko-kryštálovým plášťom poznajú široké spektrum problémov v optike, laserovej fyzike a najmä v telekomunikačných systémoch. Po zvyšok hodiny je záujem vyvolávaný rôznymi rezonanciami, ktoré majú fotonické kryštály. Polaritónové efekty vo fotonických kryštáloch možno vidieť v súhre elektronických a fotónových rezonancií. Keď sa kov-dielektrické nanoštruktúry skombinujú s dobou oveľa kratšou ako je optická životnosť, je možné si uvedomiť situáciu, ktorá trvá jednu hodinu

Ešte významnejším produktom je vývoj fotoniky – telekomunikačných optických systémov. Jeho činnosť je založená na procesoch elektrickej transformácie informačného signálu, prenosu modulovaného optického signálu do svetlovodu z optických vlákien a spätnej opticko-elektronickej transformácie.

2

Od staroveku ľudia, ako poznali fotónový kryštál, v novom fascinovali najmä dúhu svetla. Bulo z'yasovano, scho rajduzhnі nalial svetlo a pіr'ya rôznych tvorov і comah zumovlenі іsnuvannyam nadstavby na nich, scho otrimali pre svoju dominanciu názov fotonických kryštálov. Fotonické kryštály v prírode sú rozptýlené v: mineráloch (kalcit, labradorit, opál); na krídlach fujavice; škrupiny chrobákov; v očiach deykih kómy; riasy; rebrové vločky; pir'ya pavich. 3

Fotonické kryštály Tento materiál, ktorého štruktúra sa vyznačuje periodickou zmenou indikácie rozbitia v otvorených priestoroch Fotonický kryštál na báze oxidu hlinitého. M. DEUBEL, G.V. FREYMANN, MARTIN WEGENER, SURESH PEREIRA, KURT BUSCH A COSTAS M. SOUKOULIS „Priame laserové písanie trojrozmerných fotonických kryštálových šablón pre telekomunikácie“// Prírodné materiály Vol. 3, P

Trochy histórie... 1887 Rayleigh prvýkrát uvažoval o expanzii elektromagnetických vĺn v periodických štruktúrach, čo je analógia jednorozmerného fotonického kryštálu Photonic Crystals - termín bol zavedený v 80. rokoch 20. storočia. na rozpoznanie optického analógu vodičov kusových kryštálov Tse, pripravených z priehľadného dielektrika, sa v určitom poradí opakujú „dirky“. 5

Fotónové kryštály – potenciálne zdroje energie sveta Základom fotonických kryštálov, ktoré vytvorili vedci z Massachusetts, je volfrám a tantal. Dane z'єdnannya zdatný primerane pracovať pre oblúk vysokých teplôt. Až do ˚С. Aby fotónový kryštál premenil jeden typ energie na iný, vhodný pre vikoristannya, je to ako dzherelo (tepelný, rádiový priemysel, žiarenie zhorstky, ospalé svetlo toshchoo). 6

7

Zákon rozptylu elektromagnetických vĺn vo fotonickom kryštáli (schéma rozšírených zón). V pravej časti je zobrazená pre danú priamku v kryštálovej frekvencii sp_v_dnoshnenya mizh? a hodnoty ReQ (sucilárne krivky) a ImQ (bodkovaná krivka v stop zóne omega -

Teória fotonických ohradených zón Až v roku 1987 Eli Yablonovitch, spolupracovník Bell Communications Research (profesor na Kalifornskej univerzite v Los Angeles), dokončil koncept ohradenej zóny pre elektromagnetické zakázané pásma. Pre rozšírenie obzorov: Prednáška Eli Yablonovich yablonovitch-uc-berkeley/view Prednáška Johna Pendryho john-pendry-imperial-college/view 9

V prírode sa vyskytujú aj fotónové kryštály: na krídlach afrických vírusov, perleťové povlaky lastúr mäkkýšov, ako sú galiotis, fúzy morských myší a štetiny červa s bohatými štetinami. Foto náramku s opálom. Opál je prírodný fotonický kryštál. Jogo sa nazýva „kameň klamných nádejí“ 10

11

Značné zahriatie fotochemickej ničnerobiteľky pikmmentu na "Title =" (! Lang :(! Lang: prejde FILTRIV na základoch FC pred absorbčný mechanizmus (zastrčený mechanizmom) pre živé, INTERNITENTENDENTA fotochemické farbenie pigmentu." class="link_thumb"> 12 !}!} Výhody filtrov na báze FC pred absorpčným mechanizmom (hlinitým mechanizmom) pre živé organizmy: interferencia neovplyvňuje íl a rozptyl svetelnej energie, => nedochádza k zahrievaniu fotochemického farbenia. Blizzardy, ktoré žijú v dymovej klíme, tlmia dúhové svetlo krilov a štruktúra fotonického kryštálu na povrchu, ako sa javila, znižuje hlinku svetla a neskôr krilky. Morský medveď je už dlho zastosovu prakticky fotonickým kryštálom. 12 žiadne zahrievanie a fotochemické leštenie pigmentového povlaku. fotónové kryštály v praxi dlhodobo stagnujú. 12 "> Mám značnú fotografiu fotografie chronickej Ruinvannya v" Title = "(! Lang :(! Lang: Phyltrav Perevgs na základoch FC pred Absorbtsiymy Mechanism (cigaretický mechanizmus) pre organizmus života: Intersynnia nie je vimagennia.nedochádza k zahrievaniu a fotochemickej deštrukcii pigmentu"> title="Výhody filtrov na báze FA pred absorpčným mechanizmom (hlinitým mechanizmom) pre živé organizmy:"> !}!}

Morpho didius blizzard z hraníc a mikrofotografie krillu, ako príklad difrakčnej biologickej mikroštruktúry. Prírodný opál, ktorý sa trblieta (nápojový kameň) a obraz jeho mikroštruktúry, ktorá je vytvorená z guľôčok oxidu kremičitého v obale. trinásť

Klasifikácia fotonických kryštálov: 1. Jeden svet. U niektorých sa zlomový koeficient periodicky mení v jednom priestore rovno, ako je znázornené na malom. Symbol významov Λ na tomto malom bábätku predstavuje obdobie zmeny koeficientu lámavosti a zobrazenie lámavosti dvoch materiálov (hoci v ohováračskej nálade môže byť materiálov veľa). Takže fotónové kryštály sú tvorené z guľôčok rovnobežných s jednou ku jednej z rôznych materiálov s rôznymi faktormi zlomu a môžu ukázať svoju silu v jednom priestore priamo kolmo na gule. štrnásť

2. Dva svety. Pre niektorých sa koeficient zlomu pravidelne mení pre dve priestranné rovné čiary, ako je znázornené na malej. Na tomto malom fotonovom kryštáli sú výtvory podľa pravouhlých oblastí s faktorom zlomu n1, ktoré sú v strede s faktorom zlomu n2. Pre každú oblasť s koeficientom zlomu n1 usporiadaním v dvojrozmernom kubickom riešení. Fotonické kryštály teda môžu ukázať svoju dominanciu v dvoch otvorených priestoroch a tvar oblastí s prerušeným koeficientom n1 nie je oddelený obdĺžnikmi, ako malý, ale môžete byť taký (colo, elipsa, dovilna atď. ). Krištáľová mriežka v akomsi usporiadanom regióne môže byť tiež iná, a nielen kubická, ako malá. pätnásť

3. Trivimirnі. Pre niektoré z týchto koeficientov sa koeficient zlomu pravidelne mení pre tri otvorené priestory. Fotonické kryštály teda môžu ukázať svoju dominanciu v troch priestranných smeroch a možno ich vidieť ako súbor objemových oblastí (gule, kocky atď.), ktoré sú usporiadané v trojrozmerných kryštálových riešeniach. šestnásť

Záznam fotonického kryštálu Prvý záznam - spektrálne subkanály. V bohatých vipadoch s optickým vláknom nie je jeden, ale kropenie svetelných signálov. Je potrebné to vyriešiť - poslať kožu na okraj cesta. Napríklad optický telefónny kábel, ktorý sa dá použiť súčasne ako posyp ruží na rôznych dožinoch. Fotónový kryštál je ideálnym zdrojom na „návštevu“ z toku potrebnej dlhovekosti a priamo tam, kde je to potrebné. Ďalším je kríž pre svetelné prúdy. Takéto uchytenie, ktoré chráni pred vzájomným delením svetelných kanálov v prípade fyzickej zmeny, je bezpodmienečne nutné pri kombinácii ľahkého počítača a svetelných počítačových čipov. 17

Fotonické kryštály v telekomunikáciách Od začiatku prvých vývojov neuplynulo toľko rokov, keď bolo investorom jasné, že fotonické kryštály sú optické materiály zásadne nového typu a že ich čaká svetlá budúcnosť. Uvoľnenie fotonických kryštálov optického rozsahu komerčného zastosuvannya, lepšie pre všetko, bude v oblasti telekomunikácií. osemnásť

21

Výhody a nevýhody litografických a holografických metód vyvolávania FK Plus: vysoká kvalita tvarovanej štruktúry. Shvidka swidkіst varobnіstva Bruchnіst v masovіvі іrobnіstі Mínus náklady na cestu Možnosť zlepšenia ostrosti hrán Skladateľnosť prípravy inštalácií 22

Detailný záber na deň ukazuje krátkosť, ktorá sa stráca, blízko 10 nm. Práve túto krátkosť je možné vidieť na našich šablónach SU-8 vyrobených holografickou litografiou. Tse jasne ukazuje, že táto krátkosť nie je spôsobená procesom prípravy, ale skôr finálnou výrobou fotorezistu. 24

Aby sa základné PBG posunuli na dĺžku 1,5 µm a 1,3 µm v telekomunikačnom režime, je potrebné, aby matka v šmykovej oblasti bola blízko 1 µm alebo menej. Pripravený na vyriešenie problému: swifti sa začnú jeden po druhom lepiť, čo vedie k neznesiteľne veľkému naplneniu frakcie. Riešenie: Zmena priemeru šmyku, potom naplnenie frakcie leptacou dráhou v kyslej plazme 26

Optická sila FC Expanzia rastu v strede fotonického kryštálu srdca s periodicitou stredu sa stáva podobnou pohybu elektrónu v strede zvukového kryštálu vplyvom periodického potenciálu. Pre spievajúce mysle sú v zónových štruktúrach FC vytvorené medzery, podobne ako v ohradených elektronických zónach v prírodných kryštáloch. 27

Dvojrozmerný periodický fotonický kryštál sa odstráni, čím sa vytvorí periodická štruktúra vertikálnych dielektrických vlákien, osadených do štvorcového vnorenia oxidom kremičitým. Mayuchi "defekty" vo fotonickom kryštáli, je možné vytvoriť hvilevod, akoby ohnutý pod kapotou, aby poskytoval 100% prenos. Dvojrozmerné fotónové štruktúry z oploteného areálu 28

Nový spôsob, ako zlepšiť štruktúru fotonickými ohradenými zónami citlivými na polarizáciu optické a opticko-elektronické zariadenia Metoyu dosvidu є: 29

Hlavnými faktormi, ktoré určujú silu štruktúry s fotonickou ohradenou zónou (PBG), sú kontrast lomu, časť vysokých a nízkych ukazovateľov v materiáloch na okrajoch a roztashuvannya prvkov v stenách. Konfigurácia vicorovaného perového drôtu môže byť prispôsobená drôtovému laseru. Matrica je už malá (priemer 100 nm), otvára vydutiny farebného skla na jadre potrubia pomocou šesťhrannej mriežky 30

Obr. 2a Náčrt mriežky Brillouinovej zóny, ktorý znázorňuje zarovnanie symetrie v horizontálnej tesnej "baliacej" mriežke. b, c Simulácia prenosových charakteristík na 19nm fotónových rozlíšeniach. 31 Brillouinových zón so symetrickými rovnými líniami

Obr. 4. Znaky profilov elektrického poľa, ako dlho chcete žiť, najmä vyhladzuje 1 (a) a vyhladzuje 2 (b), s bodom K pre polarizáciu TM. A pole môže mať rovnakú symetriu ako rovina y-z, čo je plochá prikrývka, takže môže ľahko interagovať so vstupnou plochou prikrývkou. Naopak, pole je asymetrické, čo neumožňuje danú interakciu. 33

Висновки: Структури з ФЗЗ можуть використовуватися як дзеркала та елементи для безпосереднього управління емісією в напівпровідникових лазерах Демонстрація ФЗЗ концепцій у геометрії хвилеводу дозволить реалізувати дуже компактні оптичні елементи Включення локалізованих зсувів фази (дефектів) у решітку дозволить зробити новий тип мікропорожнини , що можна буде використовувати нелінійні účinnosť 34

Neosobnej tvorbe je venovaná nekonečná sila fotonických kryštálov a zvyšok hodiny sú venované monografie. Predpokladáme, že fotonické kryštály sa nazývajú také kusové médiá, v ktorých dochádza k periodickým zmenám v dielektrických parametroch (s príznakom lomu) sily elektromagnetických vĺn (svetla), ktoré sa rozpínajú, sa v skutočnosti stávajú analogickými so silou elektroniky. . Výraz "fotónový kryštál" sa jasne chápe tak, že označuje podobnosť fotónov a elektrónov. Kvantovanie výkonu fotónov možno priviesť do bodu, že v spektre elektromagnetickej vlny, ktorá stúpa blízko kryštálu fotónu, môže byť výsledkom ohradenej zóny, v ktorej sa výkon fotónu rovná nule.

Triviálny fotonický kryštál s absolútnou ohradenou zónou bol prvý implementovaný pre elektromagnetické vlny v nízkofrekvenčnom rozsahu. Základ absolútne ohradenej zóny znamená, že elektromagnetické víry mixu spevnej frekvencie sa v žiadnom prípade nemôžu v tomto kryštáli rozpínať priamo, z oscilátorov sa stanú fotóny, energia ktoréhokoľvek z nich sa bude rovnať frekvencii kryštálu nastavenej na nulu, zvyšok frekvencie Ako skutočné kryštály, aj fotón za zdanlivou silou oplotenej zóny môžu byť vodiče, vodiče, izolanty a supravodiče. Ak sú v oplotenej zóne fotonického kryštálu „defekty“, potom je možné „zahrabať“ fotón „defektom“, podobne ako je elektrón pochovaný v podobnom dome, ktorý sa nachádza v oplotenej zóne. ohrievača.

Takéto píšťalky, ktoré sa dvíhajú s energiou, rozstrapkané uprostred oplotenej zóny, sa nazývajú chybné módy.

fotonický kryštál

Ako bolo zamýšľané, nezmerné sily fotonického kryštálu sú strážené, ak sa naruší elementárny stred kryštálu, bude ďalej rásť poriadok, ktorý sa rozšíri do nového. Uvedomil som si, že ideálne fotónové kryštály pre viditeľný rozsah svetla je možné pripraviť pomocou submikrónových technológií. Rozpoltenosť modernej vedy a techniky umožňuje vytvoriť tri svetské kryštály.

Výsadba fotonických kryštálov sa vykonáva bohato - optické izolátory, optické ventily, prepojky, multiplexory atď. Jedným z najdôležitejších z praktického hľadiska štruktúr sú fotonicko-kryštálové optické vlákna. Smrad bol najskôr pripravený pomocou sady sklenených kapilár, vybratých zo štrbinového obalu a potom rozpoznal nádhernú šnúrku. Výsledkom bolo vytvorenie optického vlákna, ktoré by sa malo pravidelne znovu otvárať s charakteristickou veľkosťou blízkou 1 mikrónu. Nadalovi boli odstránené optické fotonicko-kryštálové svetlovody rôznych magnetických konfigurácií a rôznych výkonov (obr. 9).

V Ústave rádiového inžinierstva a elektroniky vo Vedeckom centre pre vláknovú optiku Ruskej akadémie vied bola vyvinutá nová metóda vŕtania na vytváranie fotonických kryštálov svetlovodov. Zadná strana kremenného obrobku bola mechanicky vyvŕtaná akýmkoľvek druhom matrice a potom bol obrobok otvorený. V dôsledku toho bolo odstránené vysokokvalitné vlákno z fotonických kryštálov. V takýchto svetlovodoch je ľahké vytvárať defekty a rôzne podoby sveta, takže je v nich možné vybudiť naraz niekoľko módov svetla, ktorých frekvencie ležia blízko ohradenej zóny fotonického kryštálu. Defekty, medzery, môžu vyzerať ako dutý kanál, takže svetlo sa nerozpína ​​v kremeni, ale na povrchu, čo môže výrazne znížiť náklady na fotonické kryštálové svetlovody na veľké vzdialenosti. Rozšírenie viditeľnej a infračervenej vibrácie vo fotonicko-kryštálových svetlovodoch je sprevádzané rôznymi fyzikálnymi javmi: kombinovaná disperzia, harmonické miešanie, harmonické generovanie, ktoré môže viesť k vytvoreniu superkontinua.

Nie menej ako tsіkavі, s pohľadom, doslіdzhennya fyzikálnych účinkov a možné zastosuvan, jedno a dvojrozmerné fotónové kryštály. Prísne kazhuchi, qi štruktúry є fotonické kryštály, prote môže byť vvazhatisya také s rozšírenými elektromagnetickými vlasmi pri spievaní rovných čiar. Typický jednorozmerný fotónový kryštál je bagatosharská periodická štruktúra, ktorá sa skladá z guľôčok s dvoma rečovými líniami so znakmi lomu, ktoré sú veľmi odlišné. Keď sa elektromagnetická vlna v normále rozširuje, takáto štruktúra má ohradenú zónu pre spevové frekvencie. Ak je jedna z guľôčok konštrukcie nahradená rečovou bublinou s inými znakmi zlomenia alebo zmenou tela jednej gule, takáto guľa bude chybou, zlou vecou, ​​ktorej frekvencia je v oplotenej zóne.

Prítomnosť magnetickej defektnej guľôčky v dielektrickej nemagnetickej štruktúre môže viesť k zvýšeniu bagatarázy vo Faradianskom obale so zvýšením optickej apertúry stredu v takejto štruktúre.

Zdá sa, že prítomnosť magnetických guľôčok vo fotonických kryštáloch môže výrazne zmeniť ich silu, predbiehame nízkofrekvenčný rozsah. Vpravo tým, že v nízkofrekvenčnom pásme je magnetická penetrácia feromagnetík v frekvenčnom rozsahu spevu negatívna, uľahčuje to ich preťaženie pri miešaní metamateriálov. Použitím takejto reči s kovovými nemagnetickými guľami a štruktúrami, ako aj so štyrmi vodičmi a periodickými vodičovými štruktúrami je možné pripraviť štruktúry so zápornými hodnotami magnetickej a dielektrickej penetrácie. Zadok môže byť vytvorený v Ústave rádiového inžinierstva a elektroniky Ruskej akadémie vied štruktúry, uznávanej za prejav "negatívnej" vibrácie a prasknutia magnetostatických miechových vlákien. Takouto štruktúrou je roztavenie povodňového ytria granátu s kovovými vodičmi na jeho povrchu. Dominancia magnetostatických chĺpkov chrbtice, ktoré sa nachádzajú v tenkých feromagnetických vločkách, spočíva silne vo vonkajšom magnetickom poli. V prípade jedného z typov takýchto neduhov ide o reverzný neduh, ktorý je zároveň skalárnym skrútením vektora neduhov na Poyntingovom vektore tohto typu choroby negatívnejšie.

Dôvod spätných rázov vo fotonických kryštáloch je ovplyvnený periodicitou síl samotného kryštálu. Zokrema, pre hvil, hvilovі vektory, ktoré ležia v blízkosti prvej zóny Brillouin, môžu byť rozšírené ako pre priame hvily, a pre pokojné hvily samotné v blízkosti druhej zóny Brillouin - yak pre tie návratové. Podobne ako metamateriály, aj fotonické kryštály môžu vykazovať nenápadnú silu vo chĺpkoch, ktoré sa rozťahujú napríklad „negatívne“ zlomené.

Ako metamateriál sa však dajú použiť fotonické kryštály, u ktorých je možné vidieť „negatívny“ lom nielen v oblasti nízkych frekvencií, ale aj v oblasti optických frekvencií. Experimenty potvrdzujú skutočnosť existencie "negatívneho" zlomu vo fotonických kryštáloch pre vlny s frekvenciami v závislosti od frekvencie prvej ohradenej zóny blízko stredu zóny Brillouin. Je to spôsobené vplyvom negatívnej skupinovej náchylnosti a v dôsledku toho negatívnym koeficientom zakrpatenia. V skutočnosti v tomto frekvenčnom rozsahu sú sipoty reverzibilné.

Fotonické kryštály možno rozdeliť do troch hlavných tried podľa povahy zmeny koeficientu zlomu:

1. Jeden svet, v ktorom sa zlomový koeficient periodicky mení v jednom priestore priamo, ako je znázornené v maličkom 2. Na ktorom maličkom symbole L znamená obdobie zmeny koeficientu lomu a označenie lámavosť dvoch materiálov (ale v divokej jeseň, môže byť fľaša). Takže fotónové kryštály sú tvorené z guľôčok rovnobežných s jednou ku jednej z rôznych materiálov s rôznymi faktormi zlomu a môžu ukázať svoju silu v jednom priestore priamo kolmo na gule.

Obrázok 1 - Schematický vzhľad jednorozmerného fotonického kryštálu

2. Dva rozmery, pre ktoré sa koeficient lomu periodicky mení v dvoch otvorených čiarach, ako je znázornené na malom obrázku S akoukoľvek oblasťou s koeficientom zlomu, objednávanie v dvojrozmerných kubických mriežkach. Fotónové kryštály teda môžu ukázať svoju dominanciu v dvoch otvorených priestoroch a tvar oblastí s prerušeným koeficientom nie je oddelený obdĺžnikmi, ako malý, ale môžete byť taký (colo, elipsy, dovilna atď.) . Krištáľová mriežka v akomsi usporiadanom regióne môže byť tiež iná, a nielen kubická, ako malá.

Malyunok - 2 Schematické prejavy dvojsvetového fotonického kryštálu

3. Tri svety, pre niektoré z nich sa koeficient zlomu periodicky mení pre tri otvorené riadky. Fotonické kryštály teda môžu ukázať svoju dominanciu v troch priestranných smeroch a možno ich vidieť ako súbor objemových oblastí (gule, kocky atď.), ktoré sú usporiadané v trojrozmerných kryštálových riešeniach.

Як і електричні середовища залежно від ширини заборонених і дозволених зон, фотонні кристали можна розділити на провідники - здатні проводити світло на великі відстані з малими втратами, діелектрики - практично ідеальні дзеркала, напівпровідники - речовини здатні, наприклад, вибірково відображати фотони певної довжини хвилі надпровідники, v akýchsi kolektívnych udalostiach sú fotóny budovy rozpovsyudzhuvatisya prakticky na okraji vidieka.

Rozlišujú sa aj rezonančné a nerezonančné fotonické kryštály. Rezonančné fotónové kryštály sú ventilované ako nerezonančné, ktoré v sebe obsahujú materiály, ktoré majú v závislosti od frekvencie dielektrický prienik (resp. súčiniteľ zlomu), pól môže mať rezonančnú frekvenciu.

Či sa nehomogenita fotonického kryštálu nazýva defekt fotonického kryštálu. V takýchto oblastiach sa často vyskytuje elektromagnetické pole, ktoré sa nachádza v mikrorezonátoroch a chirpoch na báze fotonických kryštálov.

Як і електричні середовища залежно від ширини заборонених і дозволених зон, фотонні кристали можна розділити на провідники - здатні проводити світло на великі відстані з малими втратами, діелектрики - практично ідеальні дзеркала, напівпровідники - речовини здатні, наприклад, вибірково відображати фотони певної довжини хвилі надпровідники, pri akýchsi kolektívnych akciách sa fotóny budov prakticky rozprestierajú na okrajoch vidieka. Rozlišujú sa aj rezonančné a nerezonančné fotonické kryštály. Rezonančné fotónové kryštály sú ventilované ako nerezonančné, ktoré v sebe obsahujú materiály, ktoré majú v závislosti od frekvencie dielektrický prienik (resp. súčiniteľ zlomu), pól môže mať rezonančnú frekvenciu.

Či sa nehomogenita fotonického kryštálu nazýva defekt fotonického kryštálu. V takýchto oblastiach sa často vyskytuje elektromagnetické pole, ktoré sa nachádza v mikrorezonátoroch a chirpoch na báze fotonických kryštálov. Pri opise expanzie elektromagnetických vĺn vo fotonických kryštáloch a elektronickej sily kryštálov uvádzam niekoľko analógií. Poďme od nich konať.

1. Tábor elektrónu v strede kryštálu (zákon rotácie) je priradený k rozhodnutiam Schrldingera, expanzia svetla v blízkosti fotónového kryštálu je v poradí nízkej úrovne, ktorá je poslednou Maxwellovou :

• 2. Tábor elektrónu popisuje skalárna funkcia w(r,t), tábor elektromagnetickej vlny popisujú vektorové polia - napätie magnetických alebo elektrických komponentov, H (r,t) alebo E( r,t).
• 3. Charakteristická funkcia elektrónu w(r,t) môže byť usporiadaná v rade za výkonovými stenami wE(r), energia kože je daná výkonom E. Sila elektromagnetického poľa H(r,t) môže byť reprezentovaná superpozíciou monochromatických zložiek ( mod) elektromagnetického poľa Hsh(r), skin s ako samozrejmosť, hodnota je modálna frekvencia:

4. Atómový potenciál U(r) a penetrácia dielektrika e(r), ktoré figurujú v Schrldingerových a Maxwellových rovniciach, є periodické funkcie s periódami, ktoré sa rovnajú tomu, či sú alebo nie sú vektory R kryštálu a fotonického kryštálu, zjavne:

U(r) = U(r + R), (3)

5. Pre hwiliovskú funkciu elektrónu a silu elektromagnetického poľa sa používa Blochova veta s periodickými funkciami u k a u k.

• 6. Hodnoty vlnových vektorov k môžu vyplniť Brillouinovu zónu kryštálovej mriežky alebo elementárny stred fotonického kryštálu, ktorý je zasadený do priestoru vektorov otočenia.
• 7. Energia elektrónu E, ktorá sa rovná Schrldingerovým vlastným hodnotám, a správnym hodnotám Schrldingerovho vyrovnania (dedičnosti Maxwellových rovníc) – frekvencia modulo – v dôsledku hodnôt vyrovnávacie vektory k Blochových funkcií E(k) k).
• 8. Domový atóm, ktorý ničí translačnú symetriu atómového potenciálu, je defektom kryštálu a môže vytvoriť domový elektronický mlyn, lokalizáciu na okraji defektu. Zmeny v penetrácii dielektrika v oblasti spevu fotonického kryštálu zničia translačnú symetriu e(r) a produkujú, kým sa povolený režim neobjaví v strede ohradenej fotónovej zóny, lokalizovanej na jednom priestrannom okraji.