فالبلورات الفوتونية هي مواد مصممة لمراقبة وتلاعب تدفق الضوء، إذ أن تصميم بلورات ضوئية فعالة يتطلب توازنا بين المبادئ النظرية وأساليب الاختلاق العملية، وتستكشف هذه المادة المبادئ الرئيسية التي تنطوي عليها تصميمها وكيفية تنفيذها بنجاح.

Theoretical Foundations of Photonic Crystals

ويستند تصميم البلورات الضوئية إلى مفهوم إنشاء هياكل دوائية دورية تؤثر على الموجات الكهرومغناطيسية، وفرقة التصوير الضوئي سمة حاسمة، تمنع بعض الحركات الموجية للضوء من نشر المواد، والنمذجة الدقيقة للهياكل الضمية باستخدام أساليب حسابية مثل التوسع في موجات الطائرات، وعمليات المحاكاة الزمنية للتنبؤات النهائية هي نماذج أساسية للصور.

اختيار المواد وتصميم الهياكل الأساسية

وتشمل المواد المصنّعة المواد المناسبة النظر في التناقضات بين الرقم القياسي للانحلال، والتوافق في النسيج، والخسائر البصرية، وتشمل المواد المشتركة السيليكون، وأرسينيد الغاليوم، والبوليمرات، وتؤثر البارامترات الهيكلية مثل نوع البطيخ، والتواتر، وتركيب العيوب على الضمادات الضوئية وأداء الأجهزة.

تقنيات التكاثر العملي

ويجب أن تترجم أساليب الصنع التصميمات النظرية إلى هياكل مادية ذات دقة عالية، وتشمل التقنيات السيرة الذاتية للكهرباء، ورسم الخرائط بالأشعة النانوية، وما إلى ذلك، والتحديات التي تنطوي على تحقيق الدقة في النانو، والحفاظ على التوحيد، وتقليل العيوب التي يمكن أن تضعف الأداء البصري.

  • Electron-beam lithography
  • الأيون التفاعلي وما إلى ذلك
  • طاحونة الأيون المركزة
  • السير الذاتية