Фотоника. Фотонные кристаллы. Нанооптика

Фотоника-
это наука о генерации, управлении и обнаружении фотонов, особенно в видимом и ближнем инфракрасном спектре, а также о их распространении на ультрафиолетовой, длинноволновой инфракрасной и сверхинфракрасной части спектра.

Фотоника как область науки началась в
1960 г, а сам термин «Фотоника» начал
широко употребляться в 1980-х в связи
с началом широкого
использования волоконно-оптической
передачи электронных
данных телекоммуникационными сетевым
и провайдерами.

Фотоника
Фотонные кристаллы
Развитие фотонных кристаллов
сравнимо по значимости с развитием
микроэлектроники в1960-е годы.

Фотонный кристалл-
материал, структура которого
характеризуется периодическим
изменением показателя преломления в
1, 2 или 3 пространственных
направлениях.

явление дифракции лучей света на периодических структурах различной размерности

Фотонные кристаллы
Проводники
Изоляторы
Полупроводники
Сверхпроводники

Фотонные кристаллы по характеру
изменения коэффициента
преломления можно разделить на три
основных класса:
Одномерные
Двухмерные
Трёхмерные

Одномерные
Коэффициент преломления периодически изменяется в одном пространственном направлении.

Двумерные
Такие фотонные кристаллы могут
проявлять свои свойства в двух
пространственных направлениях, и
форма областей с коэффициентом
преломления может быть любой.

Трехмерные
Такие фотонные кристаллы можно
представить как массив объёмных
областей (сфер, кубов и т. д.),
упорядоченных в трёхмерной
кристаллической решётке.

Применение
низкопороговые и беспороговые лазеры
волноводы
суперлинзы
новый класс дисплеев
построение оптических запоминающих устройств и логических устройств
Фотонные сверхпроводники

Нанооптика
раздел в оптике и нанотехнологии, в котором используется свет локализованный в пространстве много меньшем длины волны.

Фундаментальные черты
возможность сильно локализовать лазерный свет для изучения структуры вещества с нанометровым пространственным разрешением, но с сохранением спектральной селективности, характерной для оптики;
отклик вещества (атома, молекулы и т.д.) на локализованный свет существенно изменяется вблизи наноструктур по сравнению со случаем свободного пространства.