포토닉 결정

Photonic crystal
이 팔찌의 오팔은 무지개 빛깔을 담당하는 자연적인 주기적인 미세 구조를 포함하고 있습니다.그것은 본질적으로 천연 광결정이다.
몇몇 나비의 날개는 [1][2]광결정체를 포함하고 있다.

포토닉 결정이란 굴절률이 주기적으로 변화하는 광학 나노 구조를 말한다.이는 자연 결정의 구조가 X선 회절을 일으키고 반도체의 원자 격자(결정 구조)가 전자의 전도율에 영향을 미치는 것과 같은 방식으로 빛의 전파에 영향을 미친다.포토닉 크리스탈은 구조 착색 및 동물 반사체의 형태로 자연에서 발생하며, 인공적으로 생산되므로 다양한 응용 분야에서 유용하게 사용될 수 있습니다.

포토닉 크리스탈은 1차원, 2차원 또는 3차원으로 제작할 수 있습니다.1차원 포토닉 결정체는 박막층이 서로 퇴적되어 형성될 수 있다.2차원적인 것은 포토 리소그래피 또는 적절한 기판에 구멍을 뚫어 만들 수 있다.다른 각도로 천공하거나 여러 개의 2D층을 서로 겹쳐 쌓거나 직접 레이저를 쓰거나 예를 들어 매트릭스 내의 구체의 자기집합 선동 및 구체의 용해 등을 3차원 제작방법으로 한다.

광결정체는, 원칙적으로 빛을 조작해야 하는 곳이라면 어디에나 사용할 수 있다.예를 들어 유전체 미러는 특정 파장에서 초고반사율 미러를 생성할 수 있는 1차원 광결정이다.광결정 섬유라고 불리는 2차원 포토닉 결정체는 광섬유 통신, 특히 응용 분야에 사용된다.3차원 결정은 언젠가 광학 컴퓨터에 사용될 수 있고, 더 효율적인 [3]광전지로 이어질 수 있다.

빛의 에너지(및 모든 전자파 복사)는 광자라고 불리는 단위로 정량화되지만, 광결정 분석은 고전 물리학만 필요로 합니다.이름에서 "광학"은 빛(광학)과 광학 공학을 연구하기 위한 현대적 명칭인 광학을 지칭한다.사실, 우리가 현재 포토닉 결정이라고 부르는 것에 대한 첫 번째 연구는 영국의 물리학자 레일리 경이 1887년에 주기적인 다층 유전체 스택을 실험했을 때였을지도 모릅니다. 이 때, 그들은 1차원으로 포토닉 밴드 갭을 만들 수 있다는 것을 보여주었습니다.1987년 Eli Yablonovitch와 Sajeev John이 두 가지 이상의 차원을 가진 주기적 광학 구조(현재는 포토닉 크리스털이라고 불린다)에 대한 연구를 통해 연구에 대한 관심이 높아졌습니다.

서론

입사 파장의 함수로서의 주기 구조로부터의 회절.일부 파장 범위에서는 파장이 구조물을 통과할 수 없습니다.

광전자 결정은 반도체 결정의 주기적 전위가 전자 전파에 영향을 미치는 것과 같은 방식으로 전자파 전파에 영향을 미치는 주기적 유전체, 금속 유전체 또는 초전도 미세 구조 또는 나노 구조로 구성되어 있으며, 허용 및 금지된 전자 에너지 밴드를 결정합니다.포토닉 결정에는 고굴절률 및 저굴절률의 반복 영역이 정기적으로 포함되어 있습니다.광파는 파장에 따라 이 구조를 통해 전파되거나 전파되지 않을 수 있습니다.주어진 방향으로 전파될 수 있는 파장을 모드라고 하고 전파되는 파장의 범위를 밴드라고 합니다.허용되지 않는 파장 대역은 광대 갭이라고 불립니다.이로 인해 자연방출 [4]억제, 고반사 전방향 미러, 저손실 도파 등 뚜렷한 광학현상이 발생한다.포토닉 결정의 밴드갭은 고굴절률 영역 층과 저굴절률 영역 층 사이의 각 계면에서 결정에서 전파되는 빛의 다중 반사의 파괴적 간섭으로 이해될 수 있으며, 이는 고체에서 전자의 밴드갭과 유사하다.

간섭 효과가 나타나려면 광결정 구조의 주기성이 광파의 파장(매질 내)의 절반 이상이어야 한다.가시광선의 파장은 약 400nm(자색)에서 약 700nm(빨간색) 사이이며, 그 결과 물질 내부의 파장은 평균 굴절률로 나누어야 합니다.따라서 유전율이 높고 낮은 반복 영역은 이 스케일로 제작되어야 합니다.하나의 차원에서는, 이것은 박막 증착의 기법을 사용해 일상적으로 행해집니다.

역사

1887년 이래 포토닉 크리스탈은 어떤 형태로든 연구되어 왔지만, 100년이 넘도록 아무도 포토닉 크리스탈이라는 용어를 사용하지 않았다.[4][5]일라이 야블로노비치와 사지예프 존이 1987년 포토닉 크리스탈에 관한 두 개의 획기적인 논문을 발표한 이후이다.초기 역사는 미국물리학회에 [6]의해 물리학의 획기적인 발전 중 하나로 확인되었을 때의 이야기 형태로 잘 문서화되어 있다.

1987년 이전에는 주기적인 다층 유전체 스택 형태의 1차원 광결정(예: 브래그 거울)이 광범위하게 연구되었다.Rayleigh 경은 [7]1887년에 이러한 시스템이 1차원 광전자 밴드갭을 가지고 있다는 것을 보여주면서 그들의 연구를 시작했는데, 이것은 스톱 밴드로 알려진 큰 반사율의 스펙트럼 범위이다.오늘날 이러한 구조는 반사 코팅에서 LED 효율성 향상, 특정 레이저 공동 내 고반사 미러에 이르기까지 다양한 응용 분야에 사용됩니다(예: VCSEL 참조).포토닉 크리스탈의 패스밴드와 스톱밴드는 Melvin M에 의해 최초로 실천으로 환원되었습니다. 와이너는[8] 이 크리스탈을 "상질서 있는 이산 매체"라고 불렀다.멜빈 M. 와이너는 X선 브래그 회절에 대한 다윈의 동적[9] 이론을 임의의 파장, 입사 각도, 그리고 격자 평면의 입사 파면이 전방 산란 방향으로 현저하게 산란되는 경우로 확장함으로써 이러한 결과를 얻었다.Vladimir P는 1차원 광학 구조의 상세한 이론적 연구를 수행했다. Bykov는 [10]포토닉 구조에 내장된 원자와 분자의 자발적 방출에 대한 포토닉 밴드갭의 영향을 최초로 조사했다.바이코프는 또한 2차원 또는 3차원 주기 광학 구조를 [11]사용할 경우 어떤 일이 일어날지 추측했다.그 후 1979년 [12]오타카에 의해 3차원 포토닉 결정의 개념이 논의되었고, 오타카는 포토닉 밴드 구조의 계산을 위한 형식주의를 발전시켰다.하지만, 이러한 생각은 1987년 야블로노비치와 존이 두 개의 이정표 논문을 발표한 후에야 비로소 나타났다.두 논문 모두 고차원 주기 광학 구조, 즉 광결정과 관련된 것이었다.Yablonovitch의 주요 목표는 상태의 광밀도를 설계하여 광결정 안에 포함된 물질의 자발적인 방출을 제어하는 것이었다.존의 생각은 빛의 국부화와 제어에 영향을 미치기 위해 광결정체를 사용하는 것이었다.

1987년 이후, 광결정과 관련된 연구 논문의 수는 기하급수적으로 증가하기 시작했다.그러나 이러한 구조를 광학 스케일에서 제작하는 것이 어려웠기 때문에(제작 과제 참조), 초기 연구는 이론적이거나 더 접근하기 쉬운 센티미터 척도로 광결정체를 구축할 수 있는 마이크로파 방식으로 이루어졌다.(이 사실은 스케일 불변성으로 알려진 전자기장의 특성 때문입니다.본질적으로 전자기장은 맥스웰 방정식의 해로서 자연 길이 척도가 없기 때문에 마이크로파 주파수에서 센티미터 척도 구조에 대한 해법은 광학 주파수에서 나노미터 척도 구조와 동일합니다.)

1991년까지 야블로노비치 씨는 마이크로파 [13]시스템에서 최초의 3차원 광전자 밴드갭을 시연했다.Yablonovitch가 만들 수 있었던 구조물은 투명한 재료에 일련의 구멍을 뚫어 각 층의 구멍이 역다이아몬드 구조를 형성하고 오늘날에는 Yablonovite로 알려져 있습니다.

1996년 토마스 크라우스는 광학 [14]파장에서 2차원 광결정체를 시연했다.반도체 산업의 방식을 차용해 반도체 재료에 광결정체를 제작할 수 있는 길이 열렸다.

오늘날 이러한 기술은 반도체 슬래브에 "에칭"된 2차원 광결정인 광결정 슬래브를 사용합니다.전체 내부 반사는 빛을 슬래브에 가둬 슬래브 내의 광학적 분산 엔지니어링과 같은 광학적 결정 효과를 가능하게 합니다.전 세계 연구자들은 온칩 및 칩 [citation needed]간 통신의 광학 처리를 개선하기 위해 통합 컴퓨터 칩에 광결정 슬래브를 사용하는 방법을 찾고 있습니다.

2002년 Sato 등이 적외선 및 가시거리 광결정용으로 제안한 오토클로닝 제작 기법은 전자빔 리소그래피와 드라이에칭을 활용한다. 즉, 석판상으로 형성된 주기적 홈 층이 조절된 스패터 증착 및 에칭에 의해 적층되어 "정지 파쇄"와 주기성이 발생한다.이산화티타늄/실리카와 오산화탄탈/실리카 장치를 생산하여 분산 특성과 스패터 [15]증착에 대한 적합성을 활용하였다.

이러한 기술은 아직 상업적인 용도로 성숙하지 않았지만, 2차원 광결정은 광결정 섬유에[16] 상업적으로 사용됩니다(또는 홀리 섬유로 알려져 있는데, 이는 이를 통과하는 공기 구멍 때문에).광결정섬유는 필립 러셀에 의해 1998년에 처음 개발되었으며, (정상적인) 광섬유보다 향상된 특성을 갖도록 설계될 수 있습니다.

연구는 2차원 광결정보다 3차원 광결정에서 더 느리게 진행되어 왔다.이것은 [16]제작이 더 어렵기 때문입니다.3차원 광결정 제작은 유전적인 반도체 산업 기술이 없었다.그러나 동일한 기술의 일부를 적용하려는 시도가 이루어졌고, 예를 들어 평면 층 단위로 구성된 "목재" 구조의 구축에서 상당히 발전된 예가 [17]입증되었다.또 다른 연구는 자가 조립으로부터 3차원 광전자 구조를 구축하려고 시도했습니다. 기본적으로 유전체 나노공의 혼합물이 용액에서 광전자 밴드 갭을 가진 3차원 주기 구조로 정착되도록 합니다.Ioffe Institute의 Vasily Astratov의 그룹은 1995년에 천연 오팔과 합성 오팔이 불완전한 밴드갭을 [18]가진 광결정이라는 것을 깨달았다.완전한 포토닉 밴드갭을 가진 "역방향 오팔" 구조의 첫 번째 시연은 캐나다 토론토 대학과 스페인 [19]마드리드 소재 과학 연구소(ICMM-CSIC)의 연구원들에 의해 2000년에 이루어졌다.자연 광자학, 생물 영감 및 생체 모방학(자연 구조를 이해하고 설계에 사용하기 위한 연구) 분야 또한 광결정학 연구자들에게 [20][21][22][23]도움을 주고 있습니다.예를 들어, 2006년에 브라질 [24]딱정벌레의 비늘에서 자연적으로 발생하는 광결정체가 발견되었다.이와 유사하게 2012년에는 나비의 [27]위빌과[25][26] 자이로이드 형태의 건축에서 다이아몬드 결정 구조가 발견되었다.최근에 자이로이드 광결정이 푸른 날개가 있는 잎새의 깃털 마디에서 발견되었고, 이 새의 빛나는 푸른 [28]색을 만들어냈다.

건설 전략

제작 방법은 포토닉 밴드갭이 존재해야 하는 치수 수에 따라 달라집니다.

  • 1, 2, 3차원에서 가능한 광결정 구조의 예
  • Comparison of 1D, 2D and 3D photonic crystal structures (from left to right, respectively).

    1D, 2D 및 3D 포토닉 결정 구조 비교(각각 왼쪽에서 오른쪽으로).

  • Schematic of a 1D photonic crystal structure, made of alternating layers of a high-dielectric constant material and a low-dielectric constant material. These layers are typically quarter wavelength in thickness.

    고유전율 재료와 저유전율 재료를 번갈아 층으로 만든 1D 포토닉 결정 구조의 도식입니다.이러한 층은 일반적으로 두께가 4분의 1 파장입니다.

  • 2D photonic crystal structure in a square array.

    정사각형 배열의 2D 포토닉 결정 구조.

  • Schematic of a 2D photonic crystal made of circular holes.

    원형 구멍으로 만들어진 2D 포토닉 결정의 도식입니다.

  • A woodpile structured 3D photonic crystal. These structures have a three-dimensional bandgap for all polarizations

    우드파일 구조의 3D 포토닉 결정.이 구조들은 모든 편광에 대한 3차원 밴드갭을 가지고 있다.

1차원 포토닉 결정

1차원 포토닉 결정을 생성하기 위해 유전율이 다른 박막층을 특정 전파방향(표면에 대한 법선 등)의 밴드갭으로 이어지는 표면에 주기적으로 퇴적시킬 수 있다.브래그 그레이팅은 이러한 유형의 광결정입니다.1차원 포토닉 결정체에는 이른바 퇴화 밴드 에지 근방의 파장에서의 전계 증강으로 인해 비선형 거동이 강조되는 비선형 광학 재료의 층을 포함할 수 있다.이 필드 강화(강도의 관점에서)는 N N에 도달할 수 있습니다.여기서 N은 레이어의 총수입니다.그러나 광학 이방성 재료를 포함하는 층을 사용함으로써 N에 할 수 있음을 알 수 있으며, N4({디스플레이 스타일 N^{4}})는 비선형 광학과 연계하여 전광 [29]스위치 개발 등 응용 가능성이 있다.

메타물질과 [30]진공의 반복적인 교호층을 이용해 1차원 포토닉 결정을 구현할 수 있다.메타물질이 상대 유전율 및 투과성이 동일한 파장 의존성을 따르도록 되어 있는 경우, 포토닉 결정은 TE 모드와 TM 모드, 즉 각도에서 입사하는 빛의 s편광과 p편광 모두에 대해 동일하게 동작한다.

최근 연구진은 그래핀 기반의 브래그 그레이팅(1차원 포토닉 결정)을 제작해 633nm He-Ne 레이저를 [31]광원으로 사용해 주기적 구조에서 표면 전자파의 들뜸을 지원한다는 것을 입증했다.또한 새로운 형태의 1차원 그래핀 유전체 포토닉 결정도 제안되었다.이 구조는 원적외선 필터 역할을 할 수 있으며 도파관 및 감지 용도로 [32]저손실 표면 플라스몬을 지원할 수 있습니다. 생물 활성 금속(즉, 은)을 도핑한 1D 포토닉 결정도 세균 오염물질 [33]감지 장치로 제안되었습니다.폴리머로 만들어진 유사한 평면형 1D 포토닉 결정이 [34][35]대기 중의 휘발성 유기 화합물 증기를 검출하기 위해 사용되었습니다.고체상 포토닉 결정 외에 순서가 정의된 액정 중에는 포토닉 [36]색상을 나타낼 수 있는 것도 있습니다.예를 들어, 단거리 또는 장거리 1차원 위치 순서를 가진 여러 액정이 포토닉 [36]구조를 형성할 수 있다는 연구 결과가 있다.

2차원 포토닉 결정

2차원에서는 밴드갭이 차단하도록 설계된 방사선의 파장에 투명한 기판에 구멍을 뚫을 수 있다.구멍의 삼각형 격자와 정사각형 격자가 성공적으로 사용되었습니다.

홀리 섬유 또는 광결정 섬유는 육각형 격자로 된 원통형 유리 막대를 가져다가 가열하고 늘리면 유리 막대 사이의 삼각형 모양의 공기 틈이 모드를 제한하는 구멍이 됩니다.

3차원 포토닉 결정

구성되는 [37]구조 유형은 다음과 같습니다.

  • 다이아몬드 격자의 구
  • 야블로노바이트
  • 우드필 구조 – "로드"는 빔 리소그래피로 반복적으로 식각되고, 채워지고, 새로운 재료의 층으로 덮여 있습니다.프로세스가 반복됨에 따라 각 층에 식각된 채널은 아래 층에 수직이 되며 아래 층에 있는 채널과 위상이 평행하거나 위상이 어긋납니다.구조물이 원하는 높이가 될 때까지 이 과정이 반복됩니다.그 후 충전재는 증착재가 아닌 충전재를 용해하는 약제를 사용하여 용해된다.일반적으로 이 구조에 결함을 도입하는 것은 어렵다.
  • 역오팔 또는 역콜로이드 결정-구체(예: 폴리스티렌 또는 이산화규소)는 용매에 매달린 입방체 밀착형 격자에 침전될 수 있습니다.그런 다음 용제가 차지하는 부피에서 투명한 고체를 만드는 경화제가 도입됩니다.구체는 염산과 같은 산과 함께 용해된다.콜로이드는 구형 또는 [38][39][40][41]비구형일[19] 수 있습니다.750,000개 이상의 폴리머 나노로드를 [clarification needed]함유하고 있습니다.이 빔 스플리터에 초점을 맞춘 빛은 [42][43]편광에 따라 투과되거나 반사됩니다.
A photonic crystal fiber
포토닉 결정 섬유.US NRL에서 생산된 파이버의 SEM 이미지.(왼쪽) 섬유 중심부의 고체 코어 직경은 5µm이고, (오른쪽) 구멍 직경은 4µm이다.출처 : http://www.nrl.navy.mil/techtransfer/fs.php?fs_id=97
자체 조립된 PMMA 포토닉 결정의 2차원 SEM 이미지

포토닉 결정 공동

밴드갭뿐만 아니라 나노사이즈 캐비티를 만들어 대칭을 부분적으로 제거하면 광결정도 다른 영향을 미칠 수 있습니다.이 결함에 의해 나노포토닉 공진기와 같은 기능을 가진 빛을 유도하거나 가둘 수 있으며,[44] 광결정에서 강한 유전체 변조가 특징입니다.도파관의 경우 빛의 전파는 광밴드갭에 의해 제공되는 면내 제어와 유전체 미스매치에 의해 유도되는 빛의 긴 구속에 의해 결정된다.라이트 트랩의 경우, 빛은 캐비티에 강하게 갇히게 되어, 재료와의 상호작용이 한층 더 진행됩니다.첫째, 공동 내부에 빛의 펄스를 넣으면 나노초 또는 피코초만큼 지연되며 이는 공동 품질 인수에 비례합니다.마지막으로 캐비티 내에 이미터를 넣으면 발광광도 대폭 증강할 수 있고 공진 커플링도 라비 진동을 일으킬 수 있다.이는 공동 양자 전기 역학과 관련이 있으며, 상호작용은 이미터와 공동의 약하고 강한 결합에 의해 정의됩니다.1차원 포토닉 슬래브에서 공동에 대한 첫 번째 연구는 일반적으로 격자[45] 또는 분산 피드백 [46]구조에 있다.2차원 포토닉 결정 [47][48][49]공동은 파장보다 작은 부피로 최대 수백만 개의 매우 높은 품질 계수를 제공할 수 있기 때문에 통신 애플리케이션에서 효율적인 포토닉 소자를 만드는 데 유용합니다.3차원 포토닉 결정 공동에 대해서는, 리소그래피 층별 [50]어프로치, 표면 이온 빔 리소그래피,[51][52] 마이크로매노메이션 기술을 포함한 몇개의 방법이 개발되고 있다.이러한 광결정 공동은 빛을 단단히 가리는 것으로 집적 포토닉 회로에 매우 유용한 기능을 제공하지만,[53] 쉽게 재배치할 수 있는 방식으로 생산하는 것은 어렵습니다.이러한 문제를 해결하기 위한 연구가 진행 중인 동안 캐비티의 생성, 캐비티 위치 및 캐비티의 최대 필드에 대한 이미터 위치에 대한 완전한 제어가 이루어지지 않습니다.광결정 내 나노와이어의 가동 공동은 이러한 가벼운 물질 [54]상호작용을 맞춤화하는 솔루션 중 하나입니다.

제조상의 과제

고차원 포토닉 크리스털 제작은 두 가지 주요 과제에 직면해 있습니다.

  • 비산손실을 방지하고 결정성을 흐리는 것을 방지하기 위해 충분한 정밀도로 제작
  • 결정체를 강력하게 양산할 수 있는 공정 설계

2차원 주기적인 광결정 제작 방법 중 하나는 홀리 섬유와 같은 광결정 섬유입니다.통신섬유용으로 개발된 광섬유 그리기 기술을 사용하여 이 두 가지 요건을 충족하며, 광결정섬유가 시판되고 있습니다.2차원 포토닉 결정을 개발하는 또 다른 유망한 방법은 이른바 포토닉 결정 슬래브이다.이러한 구조는 반도체 산업의 기술을 사용하여 패턴화할 수 있는 실리콘과 같은 재료 슬래브로 구성됩니다.이러한 칩은 하나의 칩에서 광전자 처리와 결합할 수 있는 잠재력을 제공합니다.

3차원 포토닉 결정의 경우 [17]집적회로에 사용되는 것과 유사한 포토 리소그래피 및 식각 기술을 포함하여 다양한 기술이 사용되었습니다.이러한 기술 중 일부는 이미 상업적으로 이용 가능합니다.나노테크놀로지 방법의 복잡한 기계를 피하기 위해, 일부 대체 접근법은 콜로이드 결정에서 자체 조립 구조로서 광결정 성장을 포함한다.

이제 200~300 nm의 콜로이드 폴리머 구를 FCC 격자의 완벽한 필름에 쌓는 전단 조립 기술을 사용하여 대규모 3D 광결정막과 섬유를 제작할 수 있습니다.입자가 보다 부드러운 투명 고무 코팅으로 되어 있기 때문에 필름은 늘어나거나 성형될 수 있으며, 포토닉 밴드갭을 조정하여 인상적인 구조적 색 효과를 낼 수 있습니다.

포토닉 밴드 구조 계산

Photonic Band Gap(PBG; 포토닉 밴드 갭)은 기본적으로 PBG 시스템의 분산 관계에서 공기선과 유전체 라인 사이의 갭입니다.포토닉 결정 시스템을 설계하기 위해서는 다음 방법 중 하나를 사용하여 계산 모델링을 통해 밴드갭의 위치와 크기를 설계해야 합니다.

포토닉 결정구조에서[55] 산란력과 자기장의 영상 시뮬레이션

기본적으로 이들 방법은 파동 벡터에 의해 주어지는 전파 방향의 각 값에 대해 광결정 주파수(통상 모드)를 해결하거나 그 반대로 해결한다.밴드 구조의 다양한 선은 밴드 색인인 n의 다른 경우에 대응합니다.포토닉 밴드 구조의 개요에 대해서는, K를 참조해 주세요.사코다와 요아노풀로스의 책.

d/a=0.8에 대해 101개의 평면파를 갖는 평면파 팽창 기법과 12.250의 유전체 대비로 계산한 1D 포토닉 결정의 밴드 구조 DBR 공심.

평면파 확장법은 맥스웰 방정식의 고유 공식을 사용하여 밴드 구조를 계산하고, 따라서 파형 벡터의 각 전파 방향에 대한 고유 주파수를 푸는 데 사용할 수 있습니다.분산도를 직접 해결합니다.전계 강도 값은 동일한 문제의 고유 벡터를 사용하여 문제의 공간 영역에 걸쳐 계산할 수도 있습니다.오른쪽에 표시된 그림은 상대 유전율 12.25의 유전체 재료와 공심 인터리빙된 1D분산 브래그 리플렉터(DBR)의 밴드 구조에 대응하고 있으며, 제1의 불연속 브릴루존에 걸친 101개의 평면파(d/a)를 이용하여 격자기간(d/a)을 푼다.

주파수 대역 구조의 계산 속도를 높이기 위해 RBME(Reduced Bloch Mode Expansion) 방법을 [59]사용할 수 있습니다.RBME 방식은 위에서 설명한 모든 프라이머리 확장 방식의 "상부"에 적용됩니다.대형 단위 셀 모델의 경우, RBME 방법은 밴드 구조를 계산하는 시간을 최대 2차까지 줄일 수 있다.

적용들

다음 항목도 참조하십시오.포토닉 크리스털 센서

포토닉 크리스탈은 빛의 흐름을 제어하고 조작하기 위한 매력적인 광학 재료입니다.1차원 포토닉 결정체는 이미 렌즈와 거울의 저반사 및 고반사 코팅에서 색상 변경 페인트 및 [60][61][41]잉크에 이르기까지 박막 광학 형태로 널리 사용되고 있습니다.고차원 포토닉 크리스탈은 기초연구와 응용연구 모두에서 큰 관심을 받고 있으며, 2차원 크리스탈은 상업적으로 응용되기 시작하고 있다.

2차원 주기 광결정과 관련된 첫 번째 상용 제품은 이미 광결정 파이버 형태로 제공되고 있습니다. 광결정 파이버는 비선형 소자에서의 응용과 외래 파장의 유도용으로 기존의 광섬유에 비해 근본적으로 다른 특성을 가진 빛을 가리는 마이크로스케일 구조를 사용합니다.3차원들 여전히 멀게 상업화로부터지만 광학 비선형 광학 트랜지스털 때 제조 가능성과 장애 등 주요 어려움과 같은 몇가지 기술적인 측면 관리 하에 있는 광학 컴퓨터에서 사용되는 운영에 필요한 등의 추가 기능을 제공할 수 있다.[62][표창 필요한]

앞서 설명한 것 외에 화학센서,[65][66] 바이오센서 등 태양전지,[64] 광학센서 개발의 플랫폼으로서 광결정체도 제시되어 왔다.

「 」를 참조해 주세요.

Wikimedia Commons에는 포토닉 크리스탈과 관련된 미디어가 있습니다.

참조

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  2. ^ Biró, L.P; Kertész, K; Vértesy, Z; Márk, G.I; Bálint, Zs; Lousse, V; Vigneron, J.-P (2007). "Living photonic crystals: Butterfly scales — Nanostructure and optical properties". Materials Science and Engineering: C. 27 (5–8): 941–6. doi:10.1016/j.msec.2006.09.043.
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