Юрасов ИЗУЧЕНИЕ ФОТОННЫХ КРИСТАЛЛОВ Методические указания к выполнению лабораторной работы ОКФ-1 по курсу общей физики Москва Издательство МГТУ им. <...> Изучение фотонных кристаллов : метод. указания к выполнению лабораторной работы ОКФ-1 по курсу общей физики / Н.И. Юрасов. <...> Методические указания посвящены изучению нового объекта оптики — фотонных кристаллов из искусственного опала. <...> Фотонные кристаллы открывают новые возможности для решения различных задач в видимой области спектра и являются перспективным оптическим материалом. <...> Исследуемые кристаллы являются объектами новой области оптоэлектроники — нанофотоники, так как их элементарная ячейка имеет поперечный размер порядка 100 нм. <...> В ходе лабораторной работы студенты знакомятся с важными общефизическими понятиями: зона Бриллюэна, фотонная запрещенная зона (или стоп-зона), закон дисперсии, брэгговское отражение. <...> Студенты измеряют постоянную кристаллической решетки фотонного кристалла, параметры зонной структуры. <...> Н.Э. Баумана, 2011 2 Цель работы — ознакомление с оптическими свойствами фотонного кристалла, определение постоянной его кристаллической решетки и параметров зонной структуры. <...> ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Введение Фотонными кристаллами называются периодические структуводников, диэлектриков, имеют параметр решетки порядка 10–10 м и поэтому являются фотонными кристаллами для рентгеновского излучения. <...> Длины волн видимого света заполняют диапазон (3,8…7,8)⋅10–7 м. ры, имеющие параметр решетки, соизмеримый с длиной волны электромагнитного излучения, квантами которого являются фотоны. <...> Фотонным кристаллом может быть любая среда, в которой периодически изменяются электромагнитные характеристики, такие как диэлектрическая проницаемость, магнитная проницаемость, показатель преломления. <...> Обычные кристаллы, например, кристаллы металлов, полупроФотонными кристаллами для этого диапазона электромагнитных волн являются среды с параметром <...>
Изучение_фотонных_кристаллов.pdf
УДК 535.442
ББК 22.31
Ю64
Рецензент А.М. Голубев
Ю64
Юрасов Н.И.
Изучение фотонных кристаллов : метод. указания к выполнению
лабораторной работы ОКФ-1 по курсу общей физики
/ Н.И. Юрасов. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана,
2011. — 15, [1] с. : ил.
Методические указания посвящены изучению нового объекта оптики
— фотонных кристаллов из искусственного опала. Фотонные
кристаллы открывают новые возможности для решения различных
задач в видимой области спектра и являются перспективным оптическим
материалом. Исследуемые кристаллы являются объектами новой
области оптоэлектроники — нанофотоники, так как их элементарная
ячейка имеет поперечный размер порядка 100 нм. В ходе
лабораторной работы студенты знакомятся с важными общефизическими
понятиями: зона Бриллюэна, фотонная запрещенная зона (или
стоп-зона), закон дисперсии, брэгговское отражение. Студенты измеряют
постоянную кристаллической решетки фотонного кристалла,
параметры зонной структуры.
Для студентов 2-го курса всех специальностей.
УДК 535.442
ББК 22.31
© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011
2
Стр.2
ЛИТЕРАТУРА
Белотелов В.И., Звездин А.К. Фотонные кристаллы и другие метаматериалы.
М.: Бюро Квантум, 2006. (Библиотечка журнала «Квант». Вып. 94).
Быков В.П. Лазерная электродинамика. М.: Физматлит, 2006. 380 с.
Красюк Б.А., Корнеев Г.И. Оптические системы связи и световодные
датчики. М.: Радио и связь, 1985. 192 с.
Литвинов О.С., Горелик В.С. Электромагнитные волны и оптика. М.:
Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2006. 447 с.
Савельева А.И., Фетисов И.Н. Обработка результатов измерений при
проведении физического эксперимента: Метод. указания к лаб. работе
М-1 по курсу общей физики / Под ред. С.П. Ерковича. М.: Изд-во МГТУ
им. Н. Э. Баумана, 1999. 28 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.........................................................................3
Введение...................................................................................................3
Образование запрещенной зоны в электромагнитном спектре...............5
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ...........................................................11
Измерение постоянной кристаллической решетки
и ход эксперимента..........................................................................11
Измерение спектра пропускания фотонного кристалла
и ход эксперимента..........................................................................12
Порядок выполнения эксперимента.......................................................13
Обработка результатов эксперимента....................................................13
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ .............................................14
ЛИТЕРАТУРА...........................................................................................15
15
Стр.15