Фотоника — это наука о генерации, управлении и обнаружении фотонов

Конструктивная интерференция в периодических структурах и аналогия с физикой твердого тела. Двумерные и трехмерные фотонные решетки. Зоны Бриллюэна. Дисперсионные диаграммы, групповая скорость и законы преломления. Левые среды. Суперпризма, связанные волноводы, изоляторы, лазеры и оптическая микросхема. 

Фотоника — это наука о генерации, управлении и обнаружении фотонов, особенно в видимом и ближнем инфракрасномспектре, а также о их распространении на ультрафиолетовой (длина волны 10-380 нм), длинноволновой инфракрасной (длина волны 15-150 мкм) и сверхинфракрасной части спектра (например, 2-4 ТГц соответствует длине волны 75-150 мкм), где сегодня активно развиваются квантовые каскадные лазеры.

Фотонными кристаллами принято называть метаматериалы, у которых диэлектрическая проницаемость периодически меняется в пространстве с периодом, допускающим брэгговскую дифракцию света. Фотонные кристаллы, благодаря периодическому изменению коэффициента преломления, позволяют получить разрешённые и запрещённые зоны для энергий фотонов, аналогично полупроводниковым материалам, в которых наблюдаются разрешённые и запрещённые зоны для энергий носителей заряда [4]. Практически, это значит что если на фотонный кристалл падает фотон, обладающий энергией (длиной волны, частотой), которая соответствует запрещённой зоне данного фотонного кристалла, то он не может распространяться в фотонном кристалле и отражается обратно. И наоборот, это значит что если на фотонный кристалл падает фотон, обладающий энергией (длиной волны, частотой), которая соответствует разрешённой зоне данного фотонного кристалла, то он может распространяться в фотонном кристалле. Разновидности ФК – одномерные, двумерные и трехмерные.

 

Следует выделить две постановки задачи о распространении света :

  1. Задача об отражении и прохождении через периодические структуры в условиях интерференции

Задача на собственные значения о нахождении собственных мод и спектров распространеняющихся электромагнитных волн по аналогии с задачей о спектре

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector