مواد باندی فوتونیک ساختارهای مهندسی شده ای هستند که انتشار نور را کنترل می کنند، آنها دارای خواص منحصر به فرد هستند که آنها را در دستگاه های مختلف نوری، از جمله فیلترهای، Waveguides و لیزرها مفید می سازد. درک اصول آنها برای توسعه فن آوری های عکس پیشرفته ضروری است.

اصول مواد Photonic Bandgap

مواد باندی فوتونی، که به عنوان کریستال های فوتونیک نیز شناخته می شوند، ساختارهای دوره ای با تغییرات در شاخص های انکساری هستند.این تغییرات یک گروه فتوکپی ایجاد می کنند – طیف وسیعی از طول موج هایی که نور نمی تواند از طریق مواد پخش شود، این ویژگی شبیه به باندهای الکترونیکی در نیمه هادی ها است.

باندگی بستگی به دوره ای ساختار، کنتراست شاخص های انکساری و ابعاد دارد.با طراحی این پارامترها، مهندسان می توانند باند را به طول موج های خاص متصل کنند و کنترل دقیق رفتار نور را در داخل ماده فعال کنند.

برنامه های کاربردی در دستگاه های نوری

مواد باندی Photonic در دستگاه های مختلف نوری برای دستکاری نور به طور موثر استفاده می شود، آنها در ایجاد فیلترهای نوری بسیار انتخابی که طول موج های خاصی را مسدود یا انتقال می دهند، اساسی هستند.

علاوه بر این، کریستال های فوتونیک در طراحی الگوهای موج های کم از دست رفته که نور را در یک منطقه کوچک محدود می کنند، کاهش سیگنال از دست دادن، آنها همچنین در حفره های لیزر برای افزایش انتشار نور و جهت گیری، بهبود عملکرد لیزر استفاده می شوند.

انواع ساختارهای Photonic Bandgap

  • کریستال های تک بعدی Photonic
  • کریستال های فوتونی دو بعدی
  • کریستال های فوتونی سه بعدی

هر نوع مزایای و برنامه های مختلف را ارائه می دهد. ساختارهای یک بعدی ساده تر هستند و در پوشش های چند لایه استفاده می شوند. سازه های دو بعدی در مدارهای تک تک فوتونی رایج هستند، در حالی که ساختارهای سه بعدی کنترل کامل بر نور را در تمام جهات فراهم می کنند.