نگاهی اجمالی به داخل بلورهای فتونیک

یکی از پارامترهای مهم در بلورهای فتونیک
دانسیته منطقه‌ای حالت‌های الکترومغناطیسی درون این بلورها است. تاکنون
اندازه‌گیری این پارامتر امکان پذیر نبوده است اخیرا یک تیم تحقیقات هلندی
روشی برای این کار ارائه کرده است.

تلفن‌های همراه، تبلت‌ها و دیگر ادوات الکترونیکی به بخش جدایی ناپذیر
زندگی ما تبدیل شده‌اند. برای تداوم توسعه این ادوات باید ارتباط دهنده‌های
به‌کار رفته در این دستگاه‌ها تقویت شود که برای این کار باید از ارتباط
دهنده‌های نوری سریع استفاده کرد. بلورهای فتونیک ابزارهای مناسبی برای این
منظور هستند انها قادرند نور را در مقیاس نانومتری خم کنند.

بلورهای فتونیک دارای ساختارهای سه بعدی هستند که نور را به‌سمت و سوی
دلخواه هدایت می‌کنند. با ایجاد ساختارهای دوره‌ای در این مواد، می‌توان
نور را از میان این بلورها هدایت کرد، درست شبیه حرکت الکترون از میان
منطقه تقویت شده در نیمه‌هادی‌ها. از آنجایی که باندگپ فتونیک در این
ساختارها وجود دارد در نتیجه می‌توان نور را در آنها کنترل کرد کاری که با
اپتیک‌های رایج انجام آن ممکن نیست.

 

 
 
با این حال محققان تاکنون موفق نشدند که
درون این بلورها را مورد مطالعه قرار دهند تا ببینند که نور چگونه درون این
بلورها پخش می‌شود. برای این کار باید دانسیته منطقه‌ای حالت‌های
الکترومغناطیسی درون این بلورها به‌دقت مورد بررسی قرار گیرد این موضوع است
که موجب برهمکنش میان نور و ماده می‌شود.

یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه تونتی روش جدیدی برای اندازه‌گیری توزیع
دانسیته نور درون بلورهای فتونیک ارائه کرده است. با این روش برای اولین
بار می‌توان قدرت مطلق اجزاء میدان مغناطیسی را درون بلورهای فتونیک ترسیم
کرد.

نتایج این تحقیق در قالب مقاله‌ای تحت عنوان

Method to map individual electromagnetic field components inside a
photonic crystal
در نشریه Optics Express به چاپ رسیده است. توماس
دنیس نویسنده اول این مقاله می‌گوید ما یک روش جدید و ساده ارائه کردیم که
با استفاده از آن می‌توان اجزاء الکترومغناطیسی درون بلورها را مطالعه کرد،
این پارامتر یکی از کلیدی‌ترین خواص فیزیکی این مواد هستند اما تاکنون
اندازه ‌گیری آنها ممکن نبوده است.

در این پروژه بلور فتونیک را درون حفره‌ای قرار داده ( این حفره از دو
آیینه که توسط ماده‌ای از هم جدا می‌شوند قرار دارد) و نوسانات رنگی اندازه‌گیری
می‌شود. نور در این حفره میان دو آیینه در رفت و آمد است تنها رنگ‌هایی که
طول موج‌شان با طول حفره مطابقت دارد می‌توانند از آن سوی سیستم خارج شوند.