ਫੋਟੋਨਿਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ

ਇੱਕ ਫੋਟੋਨਿਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਇੱਕ ਆਧੁਨਿਕ ਸਮੱਗਰੀ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਉੱਚ ਅਤੇ ਨੀਵੀਂ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਸ਼ੀਲ ਸੂਚਕਾਂਕ ਅਤੇ ਇੱਕ ਦਿੱਤੇ ਸਪੈਕਟ੍ਰਲ ਰੇਂਜ ਤੋਂ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦੀ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਦੇ ਤੁਲਨਾਤਮਕ ਮਾਪਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਵਿਕਲਪਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਐਲੀਮੈਂਟਰੀ ਸੈੱਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਆਪਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕਸ ਵਿੱਚ ਫੋਨਿਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਫੋਟੋਨਿਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਮਿਲੇਗੀ, ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ. ਇੱਕ ਲਾਈਟ ਵੇਵ ਦੇ ਪ੍ਰਸਾਰ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਅਤੇ ਫੋਟੋਨਿਕ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਸਰਕਟਾਂ ਅਤੇ ਆਪਟੀਕਲ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਦੇ ਨਾਲ-ਨਾਲ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ਾਲ ਬੈਂਡਵਿਡਥ (ਪੀਬੀਪੀਐਸ ਦੇ ਕ੍ਰਮ ਦੇ) ਨਾਲ ਦੂਰਸੰਚਾਰ ਨੈਟਵਰਕ ਬਣਾਉਣ ਦੇ ਮੌਕੇ ਪੈਦਾ ਕਰੇਗਾ।

ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦੇ ਮਾਰਗ 'ਤੇ ਇਸ ਸਮੱਗਰੀ ਦਾ ਪ੍ਰਭਾਵ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੀ ਗਤੀ 'ਤੇ ਇੱਕ ਗਰੇਟਿੰਗ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ ਨਾਮ "ਫੋਟੋਨਿਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ" ਹੈ। ਇੱਕ ਫੋਟੋਨਿਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੀ ਬਣਤਰ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਦੀ ਇੱਕ ਖਾਸ ਰੇਂਜ ਵਿੱਚ ਇਸਦੇ ਅੰਦਰ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਤਰੰਗਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਸਾਰ ਨੂੰ ਰੋਕਦੀ ਹੈ। ਫਿਰ ਅਖੌਤੀ ਫੋਟੌਨ ਗੈਪ। ਫੋਟੋਨਿਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਬਣਾਉਣ ਦੀ ਧਾਰਨਾ 1987 ਵਿੱਚ ਦੋ ਅਮਰੀਕੀ ਖੋਜ ਕੇਂਦਰਾਂ ਵਿੱਚ ਇੱਕੋ ਸਮੇਂ ਬਣਾਈ ਗਈ ਸੀ।

ਨਿਊ ਜਰਸੀ ਵਿੱਚ ਬੈੱਲ ਕਮਿਊਨੀਕੇਸ਼ਨ ਰਿਸਰਚ ਦੇ ਏਲੀ ਜਾਬਲੋਨੋਵਿਚ ਨੇ ਫੋਟੋਨਿਕ ਟਰਾਂਜ਼ਿਸਟਰਾਂ ਲਈ ਸਮੱਗਰੀ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕੀਤਾ। ਇਹ ਉਦੋਂ ਸੀ ਜਦੋਂ ਉਸਨੇ "ਫੋਟੋਨਿਕ ਬੈਂਡਗੈਪ" ਸ਼ਬਦ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ। ਉਸੇ ਸਮੇਂ, ਪ੍ਰਿਸਟਨ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਦੇ ਸਾਜੀਵ ਜੌਨ ਨੇ ਦੂਰਸੰਚਾਰ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਲੇਜ਼ਰਾਂ ਦੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰਨ ਲਈ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਉਸੇ ਪਾੜੇ ਦੀ ਖੋਜ ਕੀਤੀ। 1991 ਵਿੱਚ, ਏਲੀ ਯਾਬਲੋਨੋਵਿਚ ਨੇ ਪਹਿਲਾ ਫੋਟੋਨਿਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ। 1997 ਵਿੱਚ, ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਪੁੰਜ ਵਿਧੀ ਵਿਕਸਿਤ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ.

ਕੁਦਰਤੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਮੌਜੂਦ ਤਿੰਨ-ਅਯਾਮੀ ਫੋਟੋਨਿਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੀ ਇੱਕ ਉਦਾਹਰਣ ਓਪਲ ਹੈ, ਮੋਰਫੋ ਜੀਨਸ ਦੀ ਤਿਤਲੀ ਦੇ ਖੰਭ ਦੀ ਫੋਟੋਨਿਕ ਪਰਤ ਦੀ ਇੱਕ ਉਦਾਹਰਣ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਫੋਟੋਨਿਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਤੋਂ ਪ੍ਰਯੋਗਸ਼ਾਲਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਨਕਲੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਬਣਾਏ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਕਿ ਪੋਰਸ ਵੀ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਬਣਤਰ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਇੱਕ-, ਦੋ- ਅਤੇ ਤਿੰਨ-ਅਯਾਮੀ ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਸਭ ਤੋਂ ਸਰਲ ਬਣਤਰ ਇੱਕ-ਅਯਾਮੀ ਬਣਤਰ ਹੈ। ਇੱਕ-ਅਯਾਮੀ ਫੋਟੋਨਿਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਜਾਣੀਆਂ ਅਤੇ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਤੋਂ ਵਰਤੀਆਂ ਜਾਣ ਵਾਲੀਆਂ ਡਾਈਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਪਰਤਾਂ ਹਨ, ਜੋ ਇੱਕ ਪ੍ਰਤੀਬਿੰਬ ਗੁਣਾਂਕ ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਈਆਂ ਗਈਆਂ ਹਨ ਜੋ ਘਟਨਾ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦੀ ਤਰੰਗ ਲੰਬਾਈ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ। ਵਾਸਤਵ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਇੱਕ ਬ੍ਰੈਗ ਸ਼ੀਸ਼ਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਬਦਲਵੇਂ ਉੱਚ ਅਤੇ ਨੀਵੇਂ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਤਮਕ ਸੂਚਕਾਂਕ ਦੇ ਨਾਲ ਕਈ ਪਰਤਾਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਬ੍ਰੈਗ ਮਿਰਰ ਇੱਕ ਨਿਯਮਤ ਲੋ-ਪਾਸ ਫਿਲਟਰ ਵਾਂਗ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਕੁਝ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਪ੍ਰਤੀਬਿੰਬਿਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਜਦੋਂ ਕਿ ਦੂਜੀਆਂ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਜੇਕਰ ਤੁਸੀਂ ਬ੍ਰੈਗ ਸ਼ੀਸ਼ੇ ਨੂੰ ਇੱਕ ਟਿਊਬ ਵਿੱਚ ਰੋਲ ਕਰਦੇ ਹੋ, ਤਾਂ ਤੁਹਾਨੂੰ ਇੱਕ ਦੋ-ਅਯਾਮੀ ਬਣਤਰ ਮਿਲਦਾ ਹੈ।

ਨਕਲੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਬਣਾਏ ਗਏ ਦੋ-ਅਯਾਮੀ ਫੋਟੋਨਿਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲਾਂ ਦੀਆਂ ਉਦਾਹਰਨਾਂ ਹਨ ਫੋਟੋਨਿਕ ਆਪਟੀਕਲ ਫਾਈਬਰਸ ਅਤੇ ਫੋਟੋਨਿਕ ਪਰਤਾਂ, ਜੋ ਕਿ, ਕਈ ਸੋਧਾਂ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਪਰੰਪਰਾਗਤ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਆਪਟਿਕਸ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਦੂਰੀ 'ਤੇ ਇੱਕ ਲਾਈਟ ਸਿਗਨਲ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਬਦਲਣ ਲਈ ਵਰਤੀਆਂ ਜਾ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ। ਫੋਟੋਨਿਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਮਾਡਲਿੰਗ ਲਈ ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ ਦੋ ਤਰੀਕੇ ਹਨ.

первый - PWM (ਪਲੇਨ ਵੇਵ ਵਿਧੀ) ਇੱਕ- ਅਤੇ ਦੋ-ਅਯਾਮੀ ਢਾਂਚੇ ਦਾ ਹਵਾਲਾ ਦਿੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਬਲੌਚ, ਫੈਰਾਡੇ, ਮੈਕਸਵੈਲ ਸਮੀਕਰਨਾਂ ਸਮੇਤ, ਸਿਧਾਂਤਕ ਸਮੀਕਰਨਾਂ ਦੀ ਗਣਨਾ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਦੂਜਾ ਫਾਈਬਰ ਆਪਟਿਕ ਢਾਂਚਿਆਂ ਨੂੰ ਮਾਡਲਿੰਗ ਕਰਨ ਦੀ ਵਿਧੀ FDTD (ਫਿਨਾਈਟ ਡਿਫਰੈਂਸ ਟਾਈਮ ਡੋਮੇਨ) ਵਿਧੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਅਤੇ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਲਈ ਸਮਾਂ ਨਿਰਭਰਤਾ ਦੇ ਨਾਲ ਮੈਕਸਵੈੱਲ ਦੀਆਂ ਸਮੀਕਰਨਾਂ ਨੂੰ ਹੱਲ ਕਰਨਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ। ਇਹ ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਬਣਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਤਰੰਗਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਸਾਰ 'ਤੇ ਸੰਖਿਆਤਮਕ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰਨਾ ਸੰਭਵ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਭਵਿੱਖ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕ ਯੰਤਰਾਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਮਾਪਾਂ ਵਾਲੇ ਫੋਟੋਨਿਕ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨਾ ਸੰਭਵ ਬਣਾਉਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ।

ਫੋਟੋਨਿਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੀਆਂ ਕੁਝ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ:

• ਲੇਜ਼ਰ ਰੈਜ਼ੋਨੇਟਰਾਂ ਦੇ ਚੋਣਵੇਂ ਸ਼ੀਸ਼ੇ,
• ਵੰਡੇ ਫੀਡਬੈਕ ਲੇਜ਼ਰ,
• ਫੋਟੋਨਿਕ ਫਾਈਬਰ (ਫੋਟੋਨਿਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਫਾਈਬਰ), ਫਿਲਾਮੈਂਟਸ ਅਤੇ ਪਲੈਨਰ,
• ਫੋਟੋਨਿਕ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ, ਅਲਟਰਾ-ਵਾਈਟ ਪਿਗਮੈਂਟ,
• ਵਧੀ ਹੋਈ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਾਲੇ ਐਲ.ਈ.ਡੀ., ਮਾਈਕ੍ਰੋਰੇਸੋਨੇਟਰ, ਮੈਟਾਮੈਟਰੀਅਲਸ - ਖੱਬੀ ਸਮੱਗਰੀ,
• ਫੋਟੋਨਿਕ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਦੀ ਬ੍ਰੌਡਬੈਂਡ ਟੈਸਟਿੰਗ,
• ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ, ਇੰਟਰਫੇਰੋਮੈਟਰੀ ਜਾਂ ਆਪਟੀਕਲ ਕੋਹੇਰੈਂਸ ਟੋਮੋਗ੍ਰਾਫੀ (ਓਸੀਟੀ) - ਇੱਕ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਪੜਾਅ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ।