Фотонно-кристаллическое волокно (пкф) - технология

Классификация

Пример фотонно-кристаллического волокна

По физическому механизму удержания света в сердцевине волокна ФКВ можно разделить на два больших класса.

Первый класс образуют ФКВ, локализация света в сердцевине которых происходит благодаря зеркальному отражению от оболочки, обладающей фотонными запрещёнными зонами

Особенно важно, что сердцевина ФКВ с запрещённой зоной может быть полой, что позволяет на несколько порядков увеличить мощность вводимого в них излучения, уменьшить потери и нелинейные эффекты.. Механизм удержания света в ФКВ второго класса вполне традиционен для оптического волокна — полное внутреннее отражение

Однако в них используется новый принцип управления показателем преломления оболочки, основанный на его зависимости от структуры оболочки. Возможность управления показателем преломления оболочки позволяет создавать так называемые неограниченно одномодовое оптоволокно. В них на любой длине волны распространяется только одна мода. Ещё одна особенность ФКВ — существование одномодового режима в волокнах с большим диаметром сердцевины.

Механизм удержания света в ФКВ второго класса вполне традиционен для оптического волокна — полное внутреннее отражение. Однако в них используется новый принцип управления показателем преломления оболочки, основанный на его зависимости от структуры оболочки. Возможность управления показателем преломления оболочки позволяет создавать так называемые неограниченно одномодовое оптоволокно. В них на любой длине волны распространяется только одна мода. Ещё одна особенность ФКВ — существование одномодового режима в волокнах с большим диаметром сердцевины.

Для изготовления ФКВ с воздушными отверстиями обычно используют вытяжку при высокой температуре из заготовки (преформы), набранной из полых трубок круглого или шестигранного сечения. Отверстия могут заполняться веществами различного типа для управления свойствами ФКВ. Реже используется высверливание отверстий в преформе, изготовленной по одной из традиционных технологий производства заготовок для оптических волокон.

Изготовление фотонных кристаллов

Процесс изготовления фотонно-кристаллических волокон

Фотонные кристаллы — это периодические структуры, которые могут манипулировать поведением света, позволяя точно контролировать его распространение и взаимодействие с материалами. Изготовление фотонный кристаллs предполагает создание периодического расположения материалов с разными показателями преломления, что приводит к формация фотонной запрещенной зоны. Эта запрещенная зона препятствует распространению определенные электромагнитные волны в определенный диапазон частот, В результате чего заключение и манипулирование светом.

Один конкретный тип of фотонный кристалл это фотонный кристалл волокно (ПКФ). ПКФ представляют собой оптические волокна с периодическим расположением воздушных отверстий, идущих вдоль их длина. Эти воздушные отверстия создать фотонную запрещенную зону, которая направляет свет внутри волокна. Процесс создания фотонный кристалл волокна включают в себя несколько шагов.

Первое преформа создается путем укладки и слияния несколько слоев из стекла или другие материалы с разными показателями преломления. Эта преформа служит в качестве отправная точка для процесс изготовления волокна, Следующий, преформа нагревается и втягивается в тонкое волокно, одновременно растягивая и удлиняя воздушные отверстия внутри волокна. Этот процесс растяжения помогает поддерживать периодичность воздушные отверстия, обеспечение желаемые свойства фотонной запрещенной зоны.

После вытягивания волокна оно подвергается серия of этапы постобработки уточнить его свойства. Эти шаги может включать отжиг для снятия напряжения, покрытие волокна защитные слоии полировка концы для оптимальная световая связь. Наконец, сфабрикованное фотонный кристалл волокно готово к использованию в различных приложениях, таких как фотонные интегральные схемы, датчики, лазеры и дисплеи.

Нанофотонные кристаллы: обзор

Нано-бамбуковое волокно фотонный кристаллs, также известный как нанофотонный кристаллs, представляют собой структуры с периодические мероприятия of наномасштабные особенности которые взаимодействуют со светом нанометровый масштаб. Эти структуры обладают уникальными оптическими свойствами благодаря их небольшой размер и точный контроль над их геометрия

Нано фотонный кристаллмы получили значительное внимание in последние годы из-за их потенциал для включения передовых фотонных устройств и приложений

Изготовление нано фотонный кристаллвключает в себя различные техники, В том числе подходы «сверху вниз» и «снизу вверх». В подход сверху вниз, методы литографии используются для создания образца желаемые наноструктуры on подложка. Этот процесс включает в себя использование масок и техник травления для создания периодические особенности, На с другой стороны, подход «снизу вверх» включает в себя методы самостоятельной сборки, Где наноструктуры формируются через спонтанная организация строительных блоков на наноуровне.

Нано-бамбуковое волокно фотонный кристаллпредлагают широкий спектр приложений, в том числе оптические волноводы, полости, сенсоры и метаматериалы. Их уникальные оптические свойства, такие как фотонная запрещенная зона и улучшенная взаимодействие света и материиs, сделайте их многообещающими кандидатами на фотонные устройства нового поколения.

Фотонные кристаллы инверсного опала: что это такое?

Инверсный опал фотонный кристаллs (IOPC) тип of фотонный кристалл структура, которая демонстрирует трехмерное периодическое расположение of пустоты или воздушные сферы в твердая матрица, В отличие от традиционных фотонный кристаллs, где периодичность возникает из-за расположения твердые материалы, IOPC выводятся их периодичность от устройства пустот.

Изготовление IOPC включает в себя многоэтапный процесс. Оно начинается с создания шаблон, обычно из плотно упакованная договоренность of коллоидные сферы. Шаблон затем инфильтрируется материал-предшественник, Такие, как полимер or золь-гель раствор, После проникновение, шаблон удаляется, оставляя после себя твердая матрица обратное расположение пустот.

IOPC обладают уникальными оптическими свойствами благодаря их периодическая пустотная структура. Их можно спроектировать так, чтобы они демонстрировали фотонную запрещенную зону и управляли распространением света в определенные диапазоны длин волн. Это делает их пригодными для таких применений, как оптические фильтры, датчики и фотонные устройства.

Слайд 6 В приборах и устройствах нанофотоники используется свет, локализованный

или в объеме, меньшем λ3. Если в классической оптике существует

фундаментальное ограничение разрешающей способности оптического изображения, связанное с наличием рэлеевского критерия для минимального размера различимого объекта, то в нанофотонике найдены способы преодоления указанного критерия. При этом используются новые или модифицированные эффекты линейного и нелинейного, классического или квантового взаимодействий лазерного света с атомами, молекулами, кластерами и наноструктурами. Практическое развитие этой области основано на создании лазеров, которые позволяют получать субмикронные структуры (наноотверстия, нанощели, наноиглы и т. д.) для локализации света в очень малых размерах.

Слайд 15 В низкоразмерных структурах иная картина . В квантовой

для получения эффекта генерации, то «неработающих» уровней нет. Населенность уровней

энергии, находящихся выше рабочих уровней, связана с температурным размытием квазиравновесной функции заполнения. Число носителей на этих уровнях соответ-ствует интегралу от произведения плотности состояния на функцию заполнения но указанному интервалу энергии. Функция заполнения определяется положением уровня Ферми и темпе-ратурой. Плотность состояний квантовых нитей и точек убывает с энергией, превышающей квантовый уровень. Благодаря этому можно оптимизировать энергетический спектр и уменьшить вклад нерабочих состояний, лежащих выше рабочего уровня.В таких лазерных средах можно существенно ослабить температурную зависимость усиления и порога генерации. Использование квантовых эффектов в наноструктурах для снижения пороговой плотности тока полупроводникового лазера заключается в оптимизации профиля плотности состояний. Другими словами, речь идет о продуманной зонной инженерии или о создании структуры с наперед заданной зонной структурой.

Реферат патента 2010 года СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОТОННО-КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ВОЛОКНА

Способ изготовления фотонно-кристаллического (ФКВ) относится к области производства оптических волноводов на основе нанотехнологий, используемых в волоконно-оптических системах связи и оптоэлектронике для передачи и обработки информации. Техническая задача изобретения — упрощение технологического процесса, повышение точности изготовления отдельных элементов ФКВ, влияющих на качественные характеристики волокна. Сущностью заявляемого способа изготовления ФКВ является получение одно-, двух-, трехмерных фотонно-кристаллических решеток разных размеров, в том числе и низкоразмерных, путем облучения потоками тепловых нейтронов со строго заданной геометрией облучаемых участков заготовки из однородного химического вещества, преимущественно диоксида кремния, для изменения его изотопического состава и достижения требуемых оптических свойств. Заготовку облучают с помощью специальной центрированной установки, состоящей из нескольких облучателей, количество которых равно числу стержней в ФКВ, которые расположены по диаметру заготовки на расстояниях друг от друга, соответствующих положению стержней в волокне. Облучатели формируют пучки медленных нейтронов со строго определенными заданными параметрами. 8 ил.

Слайд 47 Рассмотрим некоторые типовые конструкции лазеров наструктурах с пониженной

точках. На подложке из n-типа GaAs выращивается гетероструктура, между слоями

Al0,85Ga0,15As которой содержится 12 монослоев In0,5Ga0,5As квантовых точек. Верхний металлический слой контактирует с арсенидом галлия. Волновой канал Al0,05Ga0,95As имеет толщину 190 нм и служит проводником излучения к выходным окнам на границах структуры. Длина Lc и ширина канала W могут меняться в пределах 1–5 мм и 5–60 мкм соответственно. Торцы лазера покрыты высокоотражающими слоями ZnSe/MgF2, формирующими своеобразный резонатор Фабри–Перо. Лазер работает в ИК-области спектра на длине волны 1,32 мкм.

Слайд 42 При подаче на такой диод напряжения VF (~0,3

В) электроны и дырки проникают в волноводную область фотонного

ключа и меняют оптический коэффициент преломления. При этом изменяется резонансная

частота волновода, и напряжение «запирает» свет, про-ходящий черезпрямой отрезок волновода.Указанный эффект был известен и раньше для больших отрезков волновода. Исследователи из Корнелльского университета (США) заставили бежать свет по кругу в резонансном кольце, тем самым удлинив его путь, и выполнить фотонный чип нанометровых размеров. Такой электронно-фотонный транзистор способен обработать 1,5 гигабита в секунду информации.

Слайд 13 Второй фактор связан с квантоворазмерными эффектами. Такие эффекты

сопоставимыми с длиной волны электрона или дырки. С другой стороны,

эти объемы должны быть достаточными для выполнения законов зонной теории. При локализации носителей в квантовой яме возникают дискретные разрешенные энергетические уровни. Основное или нижнее состояние характеризуется кинетической энергией локализации, отделяющий основной уровень от дна потенциальной ямы. Энергия локализации E0 в прямоугольной яме с бесконечными барьерами определяется значением E0 =[πh/(d*m)] 2,где m* — эффективная масса носителей, d — толщина квантовой ямы. Минимальную толщину ямы d min , при которой уже не обеспечивается локализация носителей, можно оценить из соотношения E0≥ΔЕ, где ΔE — глубина ямы. В арсенид-галливых структурах величина d min составляет 4–5 нм. Энергия перехода между основными состояниями в квантовой яме оказывается больше энергии межзонного перехода в том же материале. Это позволяет изменять длину волны излучения за счет размеров квантовой ямы.

Слайд 57 Волоконные лазеры могут быть созданы на основе

(иттербием, эрбием, неодимом, тулием, гольмием и другими). Возможно применение пассивного

волокна с использованием эффекта вынужденного рамановского рассеяния. В этом случае оптический резонатор образует световод в сочетании с брэгговскими решетками показателя преломления, «записанными» в волокне. Такие лазеры называются волоконными рамановскими лазерами.Цельноволоконные лазеры полностью реализованы на оптичес-ком волокне: в конструкции волоконно-дискретных или гибрид-ных комбинируются волоконные и другие элементы. У волокон-ных лазеров отсутствуют свойственные обычным твердотельным лазерам недостатки, такие как искажение волнового фронта вследствие дефектов кристалла и флуктуации мощности излучения. Волоконные устройства экономичны — не требуют технического обслуживания, их системы охлаждения проще в силу более высокого КПД, и, как следствие, волоконные лазеры значительно более компактны. Волоконные лазеры обеспечивают выходную мощность до 50 кВт.

Слайд 46 Лазерные наноструктурыДля работы лазера, как показано выше,

энергии. Между этими уровнями должны иметь место квантовые переходы. Должен

быть известен механизм накачки активной среды с целью создания инверсной населенности, при которой на более высокоэнергетичном уровне будет накапливаться большее количество возбужденных атомов, чем на нижнем уровне. В лазерных наноструктурах в качестве активной среды обычно используется квантовые точки или квантовые штрихи (небольшие квантовые нити). Квантовые точки имеют дискретный энергетический спектр. При дискретном спектре не возникает теплового уширения полосы излучения, а коэффициент усиления имеет тенденцию к стабилизации. Излучательное время жизни возбужденногонуль-мерного состояния не зависит от температуры, что позволяет улучшить температурную стабильность таких лазеров. Заметим, что для лазеров на квантовых структурах имеет место низковольтная электрическая накачка.

От простых кристаллов к фотонным

Основой электронных устройств будущего могут стать фотонные кристаллы — это синтетические упорядоченные материалы, в которых диэлектрическая проницаемость периодически меняется внутри структуры. В кристаллической решетке традиционного полупроводника регулярность, периодичность расположения атомов приводит к образованию так называемой зонной энергетической структуры — с разрешенными и запрещенными зонами. Электрон, энергия которого попадает в разрешенную зону, может передвигаться по кристаллу, а электрон с энергией в запрещенной зоне оказывается «запертым».

По аналогии с обычным кристаллом возникла идея кристалла фотонного. В нем периодичность диэлектрической проницаемости обуславливает возникновение фотонных зон, в частности, запрещенной, в пределах которой распространение света с определенной длиной волны подавлено. То есть, будучи прозрачными для широкого спектра электромагнитного излучения, фотонные кристаллы не пропускают свет с выделенной длиной волны (равной удвоенному периоду структуры по длине оптического пути).

Фотонные кристаллы могут иметь различную размерность. Одномерные (1D) кристаллы представляют собой многослойную структуру из чередующихся слоев с разными показателями преломления. Двумерные фотонные кристаллы (2D) можно представить в виде периодической структуры из стержней с разной диэлектрической проницаемостью. Первые синтетические прообразы фотонных кристаллов были трехмерными и созданы еще в начале 1990-х годов сотрудниками исследовательского центра Bell Labs
(США). Для получения периодической решетки в диэлектрическом материале американские ученые высверливали цилиндрические отверстия таким образом, чтобы получить трехмерную сеть пустот. Для того, чтобы материал стал фотонным кристаллом, его диэлектрическая проницаемость была модулирована с периодом в 1 сантиметр во всех трех измерениях.

Природными аналогами фотонных кристаллов являются перламутровые покрытия раковин (1D), усики морской мыши, многощетинкового червя (2D), крылья африканской бабочки парусника и полудрагоценные камни, например, опал (3D).

Но и сегодня, даже с помощью самых современных и дорогостоящих методов электронной литографии и анизотропного ионного травления, с трудом удается изготовить бездефектные трехмерные фотонные кристаллы с толщиной более 10 структурных ячеек.

Фотонные кристаллы должны найти широкое применение в фотонных интегральных технологиях, которые в перспективе заменят электрические интегральные схемы в компьютерах. При передаче информации с использованием фотонов вместо электронов резко сократится энергопотребление, увеличатся тактовые частоты и скорость передачи информации.

Info

Publication number: RU2401814C1

RU2401814C1

RU2009120290/03A

RU2009120290A

RU2401814C1

RU 2401814 C1

RU2401814 C1

RU 2401814C1

RU 2009120290/03 A

RU2009120290/03 A

RU 2009120290/03A

RU 2009120290 A

RU2009120290 A

RU 2009120290A

RU 2401814 C1

RU2401814 C1

RU 2401814C1

Authority
RU
Russia

Prior art keywords

pcf
photonic
neutron
workpiece
fibre

Prior art date
2009-05-29

Application number
RU2009120290/03A
Other languages

English (en)

Inventor
Любовь Михайловна Журавлева (RU)
Любовь Михайловна Журавлева
Владимир Георгиевич Плеханов (EE)
Владимир Георгиевич Плеханов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения» (МИИТ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
2009-05-29
Filing date
2009-05-29
Publication date
2010-10-20

2009-05-29Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения» (МИИТ)
filed

Critical

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения» (МИИТ)

2009-05-29Priority to RU2009120290/03A
priority

Critical

patent/RU2401814C1/ru

2010-10-20Application granted
granted

Critical

2010-10-20Publication of RU2401814C1
publication

Critical

patent/RU2401814C1/ru

Слайд 52 Разработан лазер нового поколения, использующий в качестве активной

он может излучать в любом, заранее выбранном, направлении, что позволяет

встраивать его в обычную полупроводниковую микросхему. Фотонный кристалл, являющийся активной средой этого лазера, представляет собой полупрозрачный диэлектрик с определенной периодической структурой и уникальными оптическими свойствами. Такой фо тонный кристалл обеспечивает почти полное управление движением проходящего через него света из-за наличия в кристалле диэлектрика равномерно распределенных мельчайших отверстий.Их диаметр подобран таким образом, что одни отверстия пропускают световые волны лишь определенной длины, а остальные —частично отражают или поглощают эти волны. При определенном физическом воздействии на кристалл, например, звуковыми волнами, длина световой волны, пропускаемой кристаллом, и направление ее движения могут значительно меняться.

Таблица сравнения фотонных кристаллов

Свойство	Фотонные кристаллы	Обычные кристаллы
Структура	Регулярное расположение диэлектрических или металлических элементов	Регулярное расположение атомов или молекул
Диапазон длин волн	Оптический диапазон (от ультрафиолетового до инфракрасного)	Различные диапазоны (в зависимости от материала)
Преломление света	Фотонная запрещенная зона приводит к запрету определенных длин волн	Преломление света происходит в соответствии с законами оптики
Дисперсия	Может быть настроена для различных длин волн	Дисперсия зависит от материала
Применение	Оптические волокна, фотонные кристаллы для фотоники, солнечные батареи	Электроника, полупроводники, лазеры

Слайд 36 Большой размер световедущей жилы позволяет снизить влияние нелинейных

наоборот, при малых размерах моды роль нелинейных эффектов заметно увеличивается

по сравнению со стандартными световодами. Волокна с полой сердцевиной показали возможность передачи большой мощности и применимость для генерации лазерных импульсов длительностью в несколько периодов световых колебаний. Однако эти волокна имеют малые потери только в многомодовом режиме. Использование фотонно-кристаллических волноводов с полой сердцевиной (ФКВПС) позволяет совместить малые потери и малое число мод. Эти волокна направляют свет за счет высокого отражения от периодической двумерной оболочки, когда частота и направление распространения волны соответствуют фотонной запрещенной зоне.

Слайд 67 Структуры с квантовыми точками для солнечных элементов

Выращивание КТ узкозонного материала InAs размером ~ 5

— 15nm вблизи p-n перехода вносит промежуточную зону (IB) в

запрещенную зону объемного материала GaAs . Фотоны с энергией большей, чем ширина запрещенной зоны объемного материала поглощаются в объеме, а фотоны с энергией, меньшей, чем ширина запрещенной зоны объемного материала могут вызывать оптические переходы из Ev в IB , а также из IB в Ec. Что позволяет достичь эффективности более 70 % за счет суммирования энергии двух длинноволновых квантов света, которые не поглощаются в материале широкозонного полупроводника, а поглощаются материалом КТ.

Лазерная медицина

ИК световоды на основе галогенидов серебра открывают перспективы для создания методик полностью автоматических медицинских операций, примером чему могут являться реализуемые в настоящее время методики по лечению варикозного расширения вен. При воздействии лазерного излучения на органические ткани важными параметрами являются: плотность мощности лазерного излучения, глубина его проникновения, числовая апертура (NA) при одномодовом режиме работы. Особую значимость эти параметры приобретают при выполнении инвазивных операций. Щадящий режим воздействия на ткани излучения углекислотного лазера, глубина проникновения которого составляет от 20 до 50 мкм делает его использование предпочтительным при выполнении сложных хирургических операций, по сравнению с другими лазерами, работающими в видимой и ближней инфракрасной области спектра (Рисунок 7.23).

Излучение этих лазеров передается по кварцевому волокну и значительно глубже проникает в органическую ткань, в том числе здоровую, травмируя её. Например, глубина проникновения в органические ткани излучения гольмиевого ИАГ-лазера с длиной волны 2,09 мкм, составляет 0,5 мм, излучение диодных лазеров с длиной волны 0,81 мкм проникает на глубину от 4 до 6 мм .

Оптические волокна, как составные части медицинских изделий, в зависимости от вида выполняемых манипуляций могут подвергаться дезинфекции, предстерилизационной очистке и стерилизации . Существующие на сегодняшний день медицинские СО2 лазеры использоваться для проведения открытых поверхностных (Рисунок 7.23) или лапароскопических эндоскопических хирургических операций. Торцы разрабатываемых инфракрасных волокон для таких медицинских лазеров могут соприкасаться с поврежденной слизистой оболочкой, контактировать с кровью и инфекционными препаратами, а значит, они подлежат обязательной стерилизации. Среди широкого ассортимента методов предварительной очистки и дезинфекции, наиболее предпочтительными являются химические методы .

Исследования показали, что оптимальным путем для стерилизации волокон на основе галогенидов серебра является химическая стерилизация, поскольку даже десятикратная стерилизация в растворе 6% перекиси водорода и выдержки в течение 360 мин не оказывает влияния на оптические свойства волокна, в отличии от других видов стерилизации (Рисунок 7.25). Следует отметить, что пропускаемая через ИК световоды состава AgCl – AgBr плотность мощности на длине волны 10,6 мкм составляет более 60 кВт/см2, поэтому эти световоды без проблем могут передавать излучение 30 Вт медицинских СО2 лазеров.

Излучения позволит вывести на новый уровень целый класс медицинских лазеров, работающих в диапазоне от 3 мкм до 10,6 мкм, путём замены зеркально-шарнирного рукава на длинный и гибкий волоконно-оптический канал доставки лазерного излучения (Рисунок 7.26).

Фотонные кристаллы в природе и биомиметике

Фотонные кристаллы в природе

Фотонные кристаллы — это удивительные структуры, встречающиеся в природе, которые уникальным образом манипулируют светом. Эти периодические структуры можно найти в различные организмы, такие как бабочки, жуки и даже некоторые растения. Один замечательный пример is яркие цвета видел в крылья бабочек. Эти цвета не производятся пигментами, а вместо этого результат сложных фотонный кристалл структуры, присутствующие в их крылья.

Цена на фотонный кристаллнайденные в природе, эволюционировали, чтобы контролировать отражение, преломление и поглощение света. Управляя взаимодействием света и материи, эти структуры создавать яркие цвета и оптические эффекты. Этот феномен достигается через точная договоренность слоев или структур с разными показателями преломления, что приводит к вмешательство и рассеяние световые волны.

Биомиметические фотонные кристаллы: обзор

Вдохновленный замечательные оптические свойства of фотонный кристаллВ природе ученые и инженеры исследуют биомиметические подходы создать искусственные фотонный кристаллс. Биомиметика, также известная как биомимикрия, включает в себя имитирующие природные системы и процессы для разработки инновационные технологии.

Биомиметик фотонный кристаллЦелью компании является воспроизведение уникальных оптических свойств, встречающихся в природе. Эти искусственные сооружения может быть спроектирован с использованием различные материалы и технологии изготовления, такие как нанопроизводство и самосборка. Подражая дизайн принципы естественного фотонный кристаллИсследователи надеются разработать новые фотонные устройства и технологии для применения в таких областях, как телекоммуникации, зондирование и визуализация.

Фотонные кристаллы вызывают активное изменение цвета у хамелеонов

Один увлекательный пример of фотонный кристаллв природе есть активное изменение цвета выставлены хамелеонами. Эти замечательные рептилии может измениться цвета of их кожа сливаться с их окружение или связаться с другие хамелеоны. Изменение цвета не из-за пигментов, а из-за результат of фотонный кристаллприсутствует в специализированные клетки называемые иридофоры.

Цена на фотонный кристаллс в кожа хамелеона состоят из слоев кристаллы гуанина. Эти кристаллы имеют периодическая структура который избирательно отражает определенные длины волн света, создавая яркие цвета. Изменение цвета у хамелеонов достигается за счет корректировки расстояние между кристаллы гуанина, который изменяет длины волн света, который отражается.

Расширяя или сжимая иридофоры, хамелеоны могут контролировать расстояние между кристаллы гуанина и изменение цвета of их кожа. Этот активный механизм изменения цвета позволяет им маскироваться или демонстрировать их эмоции и намерения.

Слайд 64 Оптические хемосенсорыОтдельную самостоятельную область органической и гибридной нанофотоники

биологических веществ, направленная на контроль состояния человека и окружающей среды

иосуществляемая автономными органическими наноэлектронными устройствами, имеющими малый вес и малый размер, состоящими из тонкоплёночных систем, включая газовый оптический хемосенсор (хемочип), термо- или фотоэлектрический источник питания, си-стемы запасания и преобразования энергии, обработки, отображения и передачи информации. Например, в настоящее время разрабатываются различные биометрические сенсоры, представляющие собой комбинацию матриц светоизлучающих диодов и фотодетекторов.

Литература

Дианов Е.М. Достижения в области создания фотонно-кристаллических волокон и сверхширокополосных усилителей // Lightwave Russian Edition. 2004. № 1. С. 8–11.
Наний О. Е., Павлова Е. Г. Фотонно кристаллические волокна // Lightwave Russian Edition. 2004. № 3. С. 47–53.
Желтиков А.М. Оптика микроструктурированных волокон. — М.: Наука, 2004. — 281 с.
Желтиков А.М. Дырчатые волноводы // УФН. 2000. Т. 170. С. 1203.
P. St. J. Russell, «Photonic crystal fibers», Science 299, 358—362 (2003). (Review article.)
P. St. J. Russell, «Photonic crystal fibers», J. Lightwave. Technol., 24 (12), 4729-4749 (2006). (Review article.)
F. Zolla, G. Renversez, A. Nicolet, B. Kuhlmey, S. Guenneau, D. Felbacq, «Foundations of Photonic Crystal Fibres» (Imperial College Press, London, 2005). ISBN 1-86094-507-4.
Burak Temelkuran, Shandon D. Hart, Gilles Benoit, John D. Joannopoulos, and Yoel Fink, «Wavelength-scalable hollow optical fibres with large photonic bandgaps for CO2 laser transmission», Nature 420, 650—653 (2002).
J. C. Knight, J. Broeng, T. A. Birks and P. St. J. Russell, «Photonic band gap guidance in optical fibers, » Science 282, 1476—1478 (1998).
J. C. Knight, T. A. Birks, P. St. J. Russell and D. M. Atkin, «All-silica single-mode fiber with photonic crystal cladding, » Opt. Lett. 21, 1547—1549 (1996). Erratum, ibid 22, 484—485 (1997).
R. F. Cregan, B. J. Mangan, J. C. Knight, T. A. Birks, P. St.J. Russell, P. J. Roberts, and D. C. Allan, «Single-mode photonic band gap guidance of light in air, » Science, vol. 285, no. 5433, pp. 1537-1539, Sep. 1999.
P. J. Roberts, F. Couny, H. Sabert, B. J. Mangan, D. P. Williams, L. Farr, M. W. Mason, A. Tomlinson, T. A. Birks, J. C. Knight, and P. St.J. Russell, «Ultimate low loss of hollow-core photonic crystal fibers, » Opt. Express, vol. 13, no. 1, pp. 236-244, 2005.
P. Yeh, A. Yariv, and E. Marom, «Theory of Bragg fiber, » J. Opt. Soc. Am. 68, 1196—1201 (1978).
A. Bjarklev, J. Broeng, and A. S. Bjarklev, «Photonic crystal fibres» (Kluwer Academic Publishers, Boston, MA, 2003). ISBN 1-4020-7610-X.
Martijn A. van Eijkelenborg, Maryanne C. J. Large, Alexander Argyros, Joseph Zagari, Steven Manos, Nader A. Issa, Ian Bassett, Simon Fleming, Ross C. McPhedran, C. Martijn de Sterke and Nicolae A.P. Nicorovici, «Microstructured polymer optical fibre», Optics Express Vol. 9, No. 7, pp. 319-327 (2001).
J. M. Dudley, G. Genty, S. Coen, «Supercontinuum Generation in Photonic Crystal Fiber, » Reviews of Modern Physics 78, 1135 (2006).

Классификация

Изготовление фотонных кристаллов

Процесс изготовления фотонно-кристаллических волокон

Нанофотонные кристаллы: обзор

Фотонные кристаллы инверсного опала: что это такое?

Слайд 6 В приборах и устройствах нанофотоники используется свет, локализованный

или в объеме, меньшем λ3. Если в классической оптике существует

Слайд 15 В низкоразмерных структурах иная картина . В квантовой

для получения эффекта генерации, то «неработающих» уровней нет. Населенность уровней

Реферат патента 2010 года СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОТОННО-КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ВОЛОКНА

Слайд 47 Рассмотрим некоторые типовые конструкции лазеров наструктурах с пониженной

точках. На подложке из n-типа GaAs выращивается гетероструктура, между слоями

Слайд 42 При подаче на такой диод напряжения VF (~0,3

В) электроны и дырки проникают в волноводную область фотонного

ключа и меняют оптический коэффициент преломления. При этом изменяется резонансная

Слайд 13 Второй фактор связан с квантоворазмерными эффектами. Такие эффекты

сопоставимыми с длиной волны электрона или дырки. С другой стороны,

Слайд 57 Волоконные лазеры могут быть созданы на основе

(иттербием, эрбием, неодимом, тулием, гольмием и другими). Возможно применение пассивного

Слайд 46 Лазерные наноструктурыДля работы лазера, как показано выше,

энергии. Между этими уровнями должны иметь место квантовые переходы. Должен

Links

От простых кристаллов к фотонным

Info

Слайд 52 Разработан лазер нового поколения, использующий в качестве активной

он может излучать в любом, заранее выбранном, направлении, что позволяет

Таблица сравнения фотонных кристаллов

Слайд 36 Большой размер световедущей жилы позволяет снизить влияние нелинейных

наоборот, при малых размерах моды роль нелинейных эффектов заметно увеличивается

Слайд 67 Структуры с квантовыми точками для солнечных элементов

Выращивание КТ узкозонного материала InAs размером ~ 5

— 15nm вблизи p-n перехода вносит промежуточную зону (IB) в

Лазерная медицина

Фотонные кристаллы в природе и биомиметике

Фотонные кристаллы в природе

Биомиметические фотонные кристаллы: обзор

Фотонные кристаллы вызывают активное изменение цвета у хамелеонов

Слайд 64 Оптические хемосенсорыОтдельную самостоятельную область органической и гибридной нанофотоники

биологических веществ, направленная на контроль состояния человека и окружающей среды

Литература

Похожие записи:

Похожие записи: