光子バンドギャップ材料は、光の伝搬を制御する設計構造です。彼らは、フィルタ、導波ガイド、レーザーを含むさまざまな光学機器でそれらに有用にさせるユニークな特性を持っています。彼らの基礎を理解することは、高度なフォトニック技術を開発するために不可欠です。

光ニックバンダギャップ材料の基礎

光子の結晶とも呼ばれる光子のバンドギャップ材料は、反射率の変動を伴う定期的な構造です。これらのバリエーションは、光が材料を通すことを許さない波長の範囲である光子バンドギャップを作成します。この特性は、半導体の電子バンドギャップに似ています。

バンドギャップは、構造の周期性、屈折率のコントラスト、寸法に依存します。 これらのパラメータの設計によって、エンジニアは特定の波長にバンドギャップを合わせることができ、材料内の光動作を正確に制御することができます。

光学機器の用途

光子バンドギャップ材料は、さまざまな光学機器で使用され、光を効率的に操作します。 彼らは、特定の波長をブロックまたは送信する高度に選択的な光フィルタを作成することの基礎です。 これらのフィルタは、通信およびセンシングアプリケーションに不可欠です。

また、光子は、信号損失を低減し、小さな領域内で光を合成する低損失の導波ガイドの設計に採用されています。また、レーザーキャビティで光の排出と方向性を高め、レーザー性能を向上させます。

光学バンドギャップ構造の種類

  • ワン次元フォトニッククリスタル
  • 二次次元フォトニッククリスタル
  • 三次元フォトニッククリスタル

各タイプは、異なる利点とアプリケーションを提供しています。 単次元構造は、製造し、多層コーティングで使用されます。 2次元構造は、統合された光回路で共通であり、三次元構造は、すべての方向に光を完全に制御する提供します。