Fotonik bantgap malzemeleri ışık yayılımını kontrol eden yapılardır.Onlar filtreler, dalga kılavuzları ve lazerler dahil çeşitli optik cihazlarda yararlı hale getiren eşsiz özellikleri vardır.
Fotonik Bandgap Malzemelerinin Temelleri
Fotonik bandgap malzemeleri, fotonik kristalleri olarak da bilinen, refraktif indekslerdeki değişimlerle dönemsel yapılardır. Bu değişiklikler fotonik bir grupgap yaratır - ışıkın materyal üzerinden yayamayacağı bir dizi dalga.Bu özellik yarı iletkenlerde elektronik bandgaps ile benzer.
Grupgap, yapının periyodikliğine, refraktif indeks kontrastına ve boyutsallığa bağlıdır.Bu parametreleri tasarlayarak, mühendisler belirli dalgalara bandgap'u tertemiz olarak, malzeme içindeki ışık davranışını kesin bir şekilde kontrol edebilir.
Optik Cihazlarda Uygulamaları
Fotonik bandgap malzemeleri, ışık verimli bir şekilde manipüle etmek için çeşitli optik cihazlarda kullanılır. Blok veya belirli dalgalar iletilen son derece seçici optik filtreler oluşturmakta temeldir.Bu filtreler telekomünikasyon ve algılama uygulamaları için önemlidir.
Ayrıca, fotonik kristalleri küçük bir alanda ışık tutabilen düşük büyüklükte dalga kılavuzları tasarlarken, sinyal kaybını azaltırlar. Ayrıca, ışık emisyonunu ve yönality'i geliştirmek için lazer boşlukları da kullanılırlar.
Fotonic Bandgap Yapılarının Türleri
- Bir boyutlu fotonik kristalleri
- İki boyutlu fotonik kristalleri
- Üç boyutlu fotonik kristalleri
Her tip farklı avantajları ve uygulamaları sunar. Bir boyutlu yapılar, çok katmanlı kaplamalarda daha basit ve kullanılır. İki boyutlu yapılar entegre fotonik devrelerde yaygındır, üç boyutlu yapılar her yönde tam kontrol sağlar.