фотонные кристаллы

1.

Выполнил: Мотаев К.А
23ф 181

2.

Фотонный
кристалл — твердотельная
структура с периодически
изменяющейся диэлектрической
проницаемостью либо неоднородностью,
период которой сравним с длиной волны
света

3.

Спектр коэффициента прохождения света через
фотонный кристалл их трех оптических элементов

4.

Оптический спектр фотонного кристалла. Минимумы на спектре
пропускания соответствуют фотонным запрещенным зонам в
различных направлениях.

5.

6.

Вид кристалла под электронным микроскопом

7.

1987 году Эли Яблоновичем
(Eli Yablonovitch, сейчас –
сотрудник университета
UCLA в Калифорнии)

8.

9.

Для
создания фотонных интегральных схем
(ФИС)
Лазеры с фотонными кристаллами
позволяют получить малосигнальную
лазерную генерацию, так называемые
низкопороговые и беспороговые лазеры;
С помощью фотонных кристаллов можно
будет создавать среды с отрицательным
показателем преломления, что даст
возможность фокусировать свет в точку
размерами меньше длины
волны«суперлинзы»

10.

Фильтры
поворот
оптического луча на 90 градусов

11.

Тензор диэлектрической проницаемости
ij ( x a ) ij ( x )
ij ( x a ) ij ( x )
Каждый фотонный кристалл должен задаваться с
помощью 3 векторов a1,a2,a3

12.

, x | ( x)
1 D
rotH
c t
1 B
rotE
c t
Ур-ние Шредингера
Уравнение Максвелла
в СГС

13.

Ур-ние Максвелла в виде ур-ния для векторов
состояния описывающих эл.маг поля
ˆ
ˆ
ˆ
ic ( s k ) | H | E
ˆ
ˆ
ic ( s k ) | E ˆ | H

14.

H ( x , t ) H ( x )e
E ( x , t ) E ( x )e
[ H ( x)] i
[ E ( x)] i
c
c
i t
i t
H ( x )e
E ( x )e
D ( x)
B ( x)
*
*
i t
i t
Частное решение
уравнения
Максвелла для
фотонного
кристалла

15.

i, x | ˆ | j , x ij ( x ) ( x x , )
i, x | ˆ | j , x ij ( x ) ( x x , )
1
ˆ
i, x | k | j , x [ x ( x x , )] ij
c
i, x | sˆ | j , x sij ( x x , )
( x x , ) Функция Дирака пренебрегает
эффектами пространственной
дисперсии

16.

И.В. Павлов А.Ф Хохлов Физика твердого тела Москва «высшая
школа» 2000 год
Д.А. Усанов С.А. Никитов А.В. Скрипаль Д.В.Пономарев СВЧ
ФОТОННЫЕ КРИСТАЛЛЫ – НОВАЯ РАЗНОВИДНОСТЬ
ПЕРИОДИЧЕСКИХ СТРУКТУР В РАДИОЭЛЕКТРОНИКЕ
Издательство Саратовского университета 2016год
Журнал «новые технологии» Н. Слепов Фотонные кристаллы
будущее вычислительно техники и связи 2000 год
В.Ю. Соболева, А.В. Возианова, М.К. Ходзицкий НАНОФОТОНИКА
университет ИТМО
Лекция основы квантовой механики и теории симметрии
СПБНЭТУ лектор: «Глинский Геннадий Федорович»