ໄປເຊຍກັນ Photonic
ຂອງເຕັກໂນໂລຊີ

ໄປເຊຍກັນ Photonic

26.05.2022 /

ໄປເຊຍກັນ photonic ເປັນວັດສະດຸທີ່ທັນສະໄຫມປະກອບດ້ວຍຈຸລັງປະຖົມສະລັບກັນທີ່ມີດັດຊະນີ refractive ສູງແລະຕ່ໍາແລະຂະຫນາດທຽບກັບຄວາມຍາວຄື່ນຂອງແສງຈາກຂອບເຂດ spectral ທີ່ກໍານົດໄວ້. ໄປເຊຍກັນ phonic ແມ່ນໃຊ້ໃນ optoelectronics. ມັນແມ່ນສົມມຸດວ່າການນໍາໃຊ້ໄປເຊຍກັນ photonic ຈະອະນຸຍາດໃຫ້, ສໍາລັບການຍົກຕົວຢ່າງ. ເພື່ອຄວບຄຸມການຂະຫຍາຍພັນຂອງຄື້ນແສງສະຫວ່າງແລະຈະສ້າງໂອກາດສໍາລັບການສ້າງວົງຈອນປະສົມປະສານ photonic ແລະລະບົບ optical, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບເຄືອຂ່າຍໂທລະຄົມນາຄົມທີ່ມີແບນວິດຂະຫນາດໃຫຍ່ (ຂອງຄໍາສັ່ງຂອງ Pbps).

ຜົນກະທົບຂອງວັດສະດຸນີ້ຢູ່ໃນເສັ້ນທາງຂອງແສງສະຫວ່າງແມ່ນຄ້າຍຄືກັນກັບຜົນກະທົບຂອງ grating ກ່ຽວກັບການເຄື່ອນໄຫວຂອງເອເລັກໂຕຣນິກໃນໄປເຊຍກັນ semiconductor ໄດ້. ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງມີຊື່ວ່າ "photonic crystal". ໂຄງປະກອບການຂອງໄປເຊຍກັນ photonic ປ້ອງກັນການຂະຫຍາຍພັນຂອງຄື້ນແສງສະຫວ່າງພາຍໃນມັນຢູ່ໃນຂອບເຂດທີ່ແນ່ນອນຂອງຄວາມຍາວຄື້ນ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ອັນທີ່ເອີ້ນວ່າຊ່ອງຫວ່າງ photon. ແນວຄວາມຄິດຂອງການສ້າງໄປເຊຍກັນ photonic ໄດ້ຖືກສ້າງຂຶ້ນພ້ອມໆກັນໃນປີ 1987 ໃນສອງສູນຄົ້ນຄ້ວາສະຫະລັດ.

Eli Jablonovich ຂອງ Bell Communications Research ໃນລັດນິວເຈີຊີໄດ້ເຮັດວຽກກ່ຽວກັບວັດສະດຸສໍາລັບ transistors photonic. ມັນແມ່ນຫຼັງຈາກນັ້ນລາວໄດ້ສ້າງຄໍາສັບ "photonic bandgap". ໃນເວລາດຽວກັນ, Sajiv John ຂອງມະຫາວິທະຍາໄລ Prieston, ໃນຂະນະທີ່ເຮັດວຽກເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງເລເຊີທີ່ໃຊ້ໃນໂທລະຄົມ, ຄົ້ນພົບຊ່ອງຫວ່າງດຽວກັນ. ໃນປີ 1991, Eli Yablonovich ໄດ້ຮັບໄປເຊຍກັນ photonic ທໍາອິດ. ໃນປີ 1997, ວິທີການມະຫາຊົນສໍາລັບການໄດ້ຮັບໄປເຊຍກັນໄດ້ຖືກພັດທະນາ.

ຕົວຢ່າງຂອງໄປເຊຍກັນ photonic ສາມມິຕິທີ່ເກີດຂື້ນຕາມທໍາມະຊາດແມ່ນ opal, ຕົວຢ່າງຂອງຊັ້ນ photonic ຂອງປີກຂອງ butterfly ຂອງສະກຸນ Morpho. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໄປເຊຍກັນ photonic ປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນເຮັດປອມຢູ່ໃນຫ້ອງທົດລອງຈາກຊິລິໂຄນ, ເຊິ່ງຍັງມີ porous. ອີງ​ຕາມ​ໂຄງ​ສ້າງ​ຂອງ​ເຂົາ​ເຈົ້າ​, ພວກ​ເຂົາ​ເຈົ້າ​ໄດ້​ຖືກ​ແບ່ງ​ອອກ​ເປັນ​ຫນຶ່ງ​, ສອງ​, ແລະ​ສາມ​ມິ​ຕິ​ລະ​ດັບ​. ໂຄງສ້າງທີ່ງ່າຍດາຍທີ່ສຸດແມ່ນໂຄງສ້າງຫນຶ່ງມິຕິ. ໄປເຊຍກັນ photonic ມິຕິຫນຶ່ງແມ່ນຊັ້ນ dielectric ທີ່ມີຊື່ສຽງແລະໃຊ້ເວລາດົນນານ, ເຊິ່ງມີລັກສະນະໂດຍຄ່າສໍາປະສິດການສະທ້ອນທີ່ຂຶ້ນກັບຄວາມຍາວຄື່ນຂອງແສງທີ່ເກີດ. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ນີ້ແມ່ນບ່ອນແລກປ່ຽນຄວາມ Bragg, ປະກອບດ້ວຍຫຼາຍຊັ້ນທີ່ມີດັດຊະນີສະທ້ອນສູງແລະຕ່ໍາສະຫຼັບກັນ. ກະຈົກ Bragg ເຮັດວຽກຄືກັບຕົວກອງຜ່ານຕ່ໍາປົກກະຕິ, ບາງຄວາມຖີ່ຈະຖືກສະທ້ອນໃນຂະນະທີ່ຄົນອື່ນຜ່ານ. ຖ້າທ່ານມ້ວນກະຈົກ Bragg ເຂົ້າໄປໃນທໍ່, ທ່ານຈະໄດ້ຮັບໂຄງສ້າງສອງມິຕິ.

ຕົວຢ່າງຂອງໄປເຊຍກັນ photonic ສອງມິຕິທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍປອມແມ່ນເສັ້ນໃຍແສງ photonic ແລະຊັ້ນ photonic, ເຊິ່ງ, ຫຼັງຈາກການດັດແປງຫຼາຍຄັ້ງ, ສາມາດນໍາໃຊ້ເພື່ອປ່ຽນທິດທາງຂອງສັນຍານແສງສະຫວ່າງໃນໄລຍະຫ່າງຫຼາຍຫນ້ອຍກ່ວາລະບົບ optics ປະສົມປະສານທໍາມະດາ. ໃນປັດຈຸບັນມີສອງວິທີສໍາລັບການສ້າງແບບຈໍາລອງໄປເຊຍກັນ photonic.

ຄັ້ງທໍາອິດ – PWM (ວິທີການຄື້ນຍົນ) ໝາຍເຖິງໂຄງສ້າງໜຶ່ງ ແລະສອງມິຕິ ແລະປະກອບດ້ວຍການຄຳນວນສົມຜົນທາງທິດສະດີ, ລວມທັງສົມຜົນ Bloch, Faraday, Maxwell. ທີສອງ ວິທີການສ້າງແບບຈໍາລອງໂຄງສ້າງໃຍແກ້ວນໍາແສງແມ່ນວິທີການ FDTD (Finite Difference Time Domain), ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍການແກ້ໄຂສົມຜົນຂອງ Maxwell ດ້ວຍການເພິ່ງພາອາໄສເວລາສໍາລັບພາກສະຫນາມໄຟຟ້າແລະສະຫນາມແມ່ເຫຼັກ. ນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະປະຕິບັດການທົດລອງຕົວເລກກ່ຽວກັບການຂະຫຍາຍພັນຂອງຄື້ນແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າໃນໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນ. ໃນອະນາຄົດ, ນີ້ຄວນຈະເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະໄດ້ຮັບລະບົບ photonic ທີ່ມີຂະຫນາດທຽບກັບອຸປະກອນ microelectronic ທີ່ໃຊ້ໃນການຄວບຄຸມແສງສະຫວ່າງ.

ບາງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງໄປເຊຍກັນ photonic:

  • ກະຈົກທີ່ເລືອກຂອງ resonators laser,
  • lasers ຄວາມຄິດເຫັນແຈກຢາຍ,
  • ເສັ້ນໃຍ photonic (ເສັ້ນໄຍໄປເຊຍກັນ photonic), filaments ແລະ planar,
  • ໂຟໂຕນິກ semiconductors, ເມັດສີສີຂາວທີ່ສຸດ,
  • LEDs ທີ່ມີປະສິດທິພາບເພີ່ມຂຶ້ນ, Microresonators, Metamaterials - ວັດສະດຸຊ້າຍ,
  • ການ​ທົດ​ສອບ​ຄວາມ​ກວ້າງ​ຂວາງ​ຂອງ​ອຸ​ປະ​ກອນ photonic​,
  • spectroscopy, interferometry ຫຼື optical coherence tomography (OCT) - ການນໍາໃຊ້ຜົນກະທົບໄລຍະທີ່ເຂັ້ມແຂງ.

ເພີ່ມຄວາມຄິດເຫັນ