- •Введение
- •1 Фотонные кристаллы
- •1.1 Классификация фотонных кристаллов
- •1.2 Методы теоретического исследования фотонных кристаллов, численные методы и программное обеспечение
- •1.3 Теория фотонных запрещенных зон
- •1.3.1 Ширина запрещенных зон
- •1.4 Дефекты в фотонных кристаллах
- •1.5 Фотонно-кристаллические структуры, организованные с использованием жидких кристаллов
- •1.6 Изготовление фотонных кристаллов
- •1.7 Применение фотонных кристаллов
- •2 Оптические характеристики фотонных кристаллов
- •2.1 Законы поглощения света
- •2.2 Испускание и рассеяние излучения в фотонных кристаллах: роль плотности фотонных состояний
- •2.3 Спектрофотометрия
- •3 Исследование оптических характеристик фотонных кристаллов на основе наноструктурированного пористого оксида алюминия
- •3.2 Исследование оптических характеристик наноструктурированного пористого оксида алюминия на отражение и пропускание
- •Определение толщины образцов
- •Заключение
- •Список используемых источников
Содержание
Введение
1 Фотонные кристаллы 7
1.1 Классификация фотонных кристаллов 9
1.2 Методы теоретического исследования фотонных кристаллов, численные методы и программное обеспечение 12
1.3 Теория фотонных запрещенных зон 14
1.3.1 Ширина запрещенных зон 25
1.4 Дефекты в фотонных кристаллах 27
1.5 Фотонно-кристаллические структуры, организованные с использованием жидких кристаллов 30
1.6 Изготовление фотонных кристаллов 36
1.7 Применение фотонных кристаллов 39
2 Оптические характеристики фотонных кристаллов 43
2.1 Законы поглощения света 48
2.2 Испускание и рассеяние излучения в фотонных кристаллах: роль плотности фотонных состояний 50
2.3 Спектрофотометрия 62
3 Исследование оптических характеристик фотонных кристаллов на основе наноструктурированного пористого оксида алюминия 69
3.1 Технические характеристики спектрофотометров (СФ – 2000 и Specord 250+) 69
3.2 Исследование оптических характеристик наноструктурированного пористого оксида алюминия на отражение и пропускание 74
77
3.3Определение толщины образцов 78
Заключение 81
Список используемых источников 82
Введение
К настоящему времени сформировалась новая область науки по изучению свойств фотонных кристаллов (ФК) и устройств, базирующихся на их основе. С общей точки зрения ФК является сверхрешеткой, в которой искусственно создан дополнительный период с характерным масштабом периодичности диэлектрической проницаемости порядка длины световой волны. Из понятия запрещенных зон в спектре электромагнитных возбуждений ФК вытекает возможность управления скоростью оптического излучения атомов и локализацией электромагнитных волн на дефектах решетки. Эта уникальная комбинация локализации света и управления радиационной динамикой отличает фотонно-кристаллические материалы от любой из ранее изучаемых оптических сред.
Благодаря своим замечательным свойствам ФК предоставляют качественно новые возможности управления световыми потоками, например, влияя на положение и ширину запрещенной зоны. Для трехмерных фотонных кристаллов, с полной запрещенной зоной в плотности электромагнитных состояний в заданной области частот, возможности управления светом уже были продемонстрированы для микроволновой области спектра. На очереди синтез 3D фотонных кристаллов для работы в видимой и примыкающих к ней ближней инфракрасной и ультрафиолетовой областях спектра. ФК представляют огромный интерес для построения лазеров нового типа, оптических компьютеров, хранения и передачи информации. Не исключено, что последствия бума научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в области физики ФК и устройств на их основе будут сравнимы по значимости с созданием интегральной микроэлектроники. ФК позволят создавать оптоэлектронные схемы подобно тому, как обычные полупроводники, металлы и диэлектрики используются для создания электронных интегральных схем.
Поэтому данная работа является актуальной, так как целью данной
работы является исследование оптических характеристик фотонных кристаллов наноструктурированного пористого оксида алюминия с помощью спектрофотометров нового поколения.