פאָטאָניק קריסטאַל

א פאטאניק קריסטאל איז א מאדערנער מאטעריאל וואס באשטייט אלטערנאטיוו פון עלעמענטארע צעלן מיט א הויכן און נידעריקן רעפראקטיווע אינדעקס און דימענסיעס וואס זענען פארגלייכן צו די ווייוולענגט פון ליכט פון א געוויסן ספּעקטראַל קייט. פאָניק קריסטאַלז זענען געניצט אין אָפּטאָ עלעקטראָניק. עס איז אנגענומען אַז די נוצן פון אַ פאָטאָניק קריסטאַל וועט לאָזן, למשל. צו קאָנטראָלירן די פּראַפּאַגיישאַן פון אַ ליכט כוואַליע און וועט שאַפֿן אַפּערטונאַטיז פֿאַר די שאַפונג פון פאָטאָניק ינאַגרייטיד סערקאַץ און אָפּטיש סיסטעמען, ווי געזונט ווי טעלאַקאַמיונאַקיישאַנז נעטוואָרקס מיט אַ ריזיק באַנדווידט (פון די סדר פון פּבפּס).

די ווירקונג פון דעם מאַטעריאַל אויף דעם וועג פון ליכט איז ענלעך צו די ווירקונג פון אַ גרייטינג אויף די באַוועגונג פון עלעקטראָנס אין אַ האַלב-קאָנדוקטאָר קריסטאַל. דערפֿאַר דער נאָמען "פאָטאָניק קריסטאַל". די סטרוקטור פון אַ פאָטאָניק קריסטאַל פּריווענץ די פּראַפּאַגיישאַן פון ליכט כוואליעס ין עס אין אַ זיכער קייט פון ווייוולענגטס. דערנאָך די אַזוי גערופענע פאָטאָן ריס. דער באַגריף פון קריייטינג פאָטאָניק קריסטאַלז איז באשאפן סיימאַלטייניאַסלי אין 1987 אין צוויי יו. עס. פאָרשונג סענטערס.

עלי דזשאַבלאָנאָוויטש פון בעל קאָממוניקאַטיאָנס פאָרשונג אין ניו דזשערזי געארבעט אויף מאַטעריאַלס פֿאַר פאָטאָניק טראַנזיסטערז. עס איז געווען דעמאָלט אַז ער קוינד דעם טערמין "פאָטאָניק באַנדגאַפּ". אין דער זעלביקער צייט, Sajiv John פון פּריסטאָן אוניווערסיטעט, בשעת ארבעטן צו פֿאַרבעסערן די עפעקטיווקייַט פון לייזערז געניצט אין טעלאַקאַמיונאַקיישאַנז, דיסקאַווערד די זעלבע ריס. אין 1991, עלי יאַבלאָנאָוויטש באקומען די ערשטער פאָטאָניק קריסטאַל. אין 1997, אַ מאַסע אופֿן פֿאַר קריגן קריסטאַלז איז דעוועלאָפּעד.

א ביישפיל פון א נאטירליך פארגעקומען דריי-דימענשאַנאַל פאטאניק קריסטאל איז אופאל, א ביישפיל פון די פאטאניק שיכטע פונעם פליגל פון א פלאַטערל פון דער מין מאָרפאָ. אָבער, פאָטאָניק קריסטאַלז זענען יוזשאַוואַלי געמאכט קינסטלעך אין לאַבאָראַטאָריעס פון סיליציום, וואָס איז אויך פּאָרעז. לויט זייער סטרוקטור, זיי זענען צעטיילט אין איין-, צוויי- און דריי-דימענשאַנאַל. די סימפּלאַסט סטרוקטור איז די איין-דימענשאַנאַל סטרוקטור. איין-דימענשאַנאַל פאָטאָניק קריסטאַלז זענען געזונט-באקאנט און לאַנג-גענוצט דיעלעקטריק לייַערס, וואָס זענען קעראַקטערייזד דורך אַ אָפּשפּיגלונג קאָואַפישאַנט וואָס דעפּענדס אויף די ווייוולענגט פון די אינצידענט ליכט. אין פאַקט, דאָס איז אַ בראַגג שפּיגל, קאַנסיסטינג פון פילע לייַערס מיט אָלטערנייטינג הויך און נידעריק רעפראַקטיווע ינדיסעס. די בראַגג שפּיגל אַרבעט ווי אַ רעגולער נידעריק-פּאַס פילטער, עטלעכע פריקוואַנסיז זענען שפיגלט בשעת אנדערע זענען דורכגעגאנגען. אויב איר זעמל די בראַגג שפּיגל אין אַ רער, איר באַקומען אַ צוויי-דימענשאַנאַל סטרוקטור.

ביישפילן פון אַרטאַפישאַלי באשאפן צוויי-דימענשאַנאַל פאָטאָניק קריסטאַלז זענען פאָטאָניק אָפּטיש פייבערז און פאָטאָניק לייַערס, וואָס, נאָך עטלעכע מאָדיפיקאַטיאָנס, קענען ווערן גענוצט צו טוישן די ריכטונג פון אַ ליכט סיגנאַל אין דיסטאַנסאַז פיל קלענערער ווי אין קאַנווענשאַנאַל ינאַגרייטיד אָפּטיק סיסטעמען. עס זענען דערווייַל צוויי מעטהאָדס פֿאַר מאָדעלינג פאָטאָניק קריסטאַלז.

первый - PWM (פּלאַן כוואַליע אופֿן) רעפערס צו איין- און צוויי-דימענשאַנאַל סטראַקטשערז און באשטייט אין די כעזשבן פון טעאָרעטיש יקווייזשאַנז, אַרייַנגערעכנט די בלאָטש, פאַראַדייַ, מאַקסוועל יקווייזשאַנז. צווייט דער מעטאָד פֿאַר מאָדעלינג פיברע אַפּטיק סטראַקטשערז איז די FDTD (Finite Difference Time Domain) מעטאָד, וואָס באשטייט אין סאַלווינג מאַקסוועל ס יקווייזשאַנז מיט אַ צייט אָפענגיקייַט פֿאַר די עלעקטריק פעלד און מאַגנעטיק פעלד. דאָס מאכט עס מעגלעך צו דורכפירן נומעריקאַל יקספּעראַמאַנץ אויף די פּראַפּאַגיישאַן פון ילעקטראָומאַגנעטיק כוואליעס אין געגעבן קריסטאַל סטראַקטשערז. אין דער צוקונפֿט, דאָס זאָל מאַכן עס מעגלעך צו באַקומען פאָטאָניק סיסטעמען מיט דימענשאַנז פאַרגלייַכלעך מיט די מיקראָעלעקטראָניק דעוויסעס געניצט צו קאָנטראָלירן ליכט.

עטלעכע אַפּלאַקיישאַנז פון פאָטאָניק קריסטאַל:

• סעלעקטיוו מירערז פון לאַזער רעסאָנאַטאָרס,
• פונאנדערגעטיילט באַמערקונגען לייזערז,
• פאָטאָניק פייבערז (פאָטאָניק קריסטאַל פיברע), פילאַמאַנץ און פּלאַנער,
• פאָטאָניק סעמיקאַנדאַקטערז, הינטער-ווייַס פּיגמאַנץ,
• לעדס מיט געוואקסן עפעקטיווקייַט, מיקראָרעסאָנאַטאָרס, מעטאַמאַטעריאַלז - לינקס מאַטעריאַלס,
• בראָדבאַנד טעסטינג פון פאָטאָניק דעוויסעס,
• ספּעקטראָסקאָפּי, ינטערפעראָמעטרי אָדער אָפּטיש קאָוכיראַנס טאָמאָגראַפי (אָקט) - ניצן אַ שטאַרק פאַסע ווירקונג.