هدایت نور در بلورهای فوتونیکی

عده‌ای از دانشمندان در آمریکا با استفاده از روش‌های خودآرایی ـ که نسبت به روش‌های لیتوگرافی مرسوم، ارزان‌تر بوده و زمان کمتری هم نیاز دارد ـ و پلیمریزاسیون دو فوتونی(TPP)، موفق شدند تا مسیری سه‌بعدی به ابعاد۱۰۰nm x 100nm را برای حرکت نور درون یک بلور فوتونیکی ایجاد کنند.

عده‌ای از دانشمندان در آمریکا با استفاده از روش‌های خودآرایی ـ که نسبت
به روش‌های لیتوگرافی مرسوم، ارزان‌تر بوده و زمان کمتری هم نیاز دارد ـ و
پلیمریزاسیون دو فوتونی(TPP)، موفق شدند تا مسیری سه‌بعدی به ابعاد ۱۰۰nm x
۱۰۰nm را برای حرکت نور درون یک بلور فوتونیکی ایجاد کنند؛ به این ترتیب
امکان هدایت نور داخل ساختارهای ریزی شبیه به حامل‌های موج فراهم شد و نور
منتقل‌شده به این روش می‌تواند بدون اتلاف زیادی در مسیرهای مستقیم یا
انحنادار حرکت کرده و حتی دور گوشه‌های باریک نیز خم شود.

کاری که این دانشمندان انجام دادند، در واقع کنترل تولید نقص‌های بلوری در
مواد فوتونیکی و ایجاد مجموعه‌ای منظم از آنها در نقاط دلخواه به شمار می‌رفت.
آنها این کار را در چند مرحله و با به‌کارگیری شیوه‌های مختلفی از قبیل
خودآرایی، پلیمریزاسیون دوفوتونی، TPP ـ پلیمریزاسیون دوفوتونی در واقع به
ایجاد دو فوتون با فرکانس و انرژی مشابه به‌وسیله یک سیستم لیزری متمرکز با
تفکیکی در حد چند صد نانومتر و برخورد دادن آنها با ماده پایه اطلاق می‌شود
ـ رسوب‌دهی شیمیایی بخار(cvd) انجام داده و طی آن ساختارهای فوتونیکی شفافی
متشکل از کره‌هایی از جنس اکسید سیلیسیوم ساختند.

در مرحله بعد لایه نازکی از سیلیکون بی‌شکل در فضای بین این کره‌ها ایجاد
نموده و در نهایت قالب و مونومرهای باقی‌مانده را به روش‌های حکاکی از روی
آن پاک کردند.

این کار پیشرفت مهمی در کنترل تولید نقص بلوری مواد فوتونیکی خودآرا به
شمار می‌رود و با استفاده از آن در کنار خودآرایی کلوئیدی و پلیمریزاسیون
ساده دوفوتونی، امکان کنترل دقیق مکان، شکل، ابعاد و سمت و سوی این نقص‌ها
فراهم می‌شود، در نتیجه می‌توان لیزرهایی تولید نمود که دارای جهت‌های
دلخواه (و نه فقط موازی یا عمود بر سطح ماده پایه) و جریان آستانه‌ای به
مراتب پایین‌تر باشند.

با این حال تجاری‌سازی این نمونه اولیه مستلزم به حداقل رساندن اتلاف
اپتیکی موجود در این بلورها، همچنین روش استانداردی برای تولید نقص‌های
مشابه در ماده پایه است.