Photonischer Kristall

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Photonische Kristalle sind periodische dielektische Strukturen deren Periodenlänge eingestellt wurde dass sie die Ausbreitung von elektromagnetischen Wellen in ähnlicher Weise beeinflussen wie das Potential in Halbleiterkristallen die Ausbreitung von Elektronen . Sie zeigen daher einzigartige optische Eigenschaften z.B. Bragg-Reflexion von sichtbarem Licht.

Insbesondere entsteht analog zur Ausbildung der Bandstruktur eine photonische Bandstruktur die Bereiche verbotener in denen sich elektromagnetische Wellen nicht innerhalb Kristalls ausbreiten können (photonische Bandlücken PBG = p hotonic b and g ap ). Photonische Kristalle können also in gewisser als das optische Analogon zu elektronischen Halbleitern also als "optische Halbleiter" angesehen werden.

Daher setzt man große Hoffnung in Nutzung ihrer einzigartigen optischen Eigenschaften insbesondere in Telekommunikation . Man kann mit Hilfe von photonischen beispielsweise Wellenleiter mit kleinen Kurvenradien (im Mikrometerbereich ) bei geringen Verlusten extrem schmalbandige optische Multiplexer und verschiedene andere neuartige optoelektronische Bauelemente

Photonische Kristalle wurden zuerst 1972 von beschrieben (V.P. Bykov "Spontaneous emission in a structure" Sov. Phys. JETP 35 269 (1972)) und Ende der 1980er von E. Yablonovich und S. John mit optischen Eigenschaften theoretisch berechnet. Seit dieser Zeit die Forschungsaktivität in diesem Bereich stetig zugenommen photonische Kristalle sind zu einem aktiven Forschungsgebiet

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