Нанофотоника

Нанофотоника — раздел фотоники, изучающий физические процессы, возникающие при взаимодействии фотонов с нанометровыми объектами.

Также в нанофотонике изучается разработка архитектур и технологий производства наноструктурированных устройств генерации, усиления, модуляции, передачи и детектирования электромагнитного излучения и приборов на основе таких устройств. Также исследуются физические явления, определяющие функционирование наноструктурированных устройств и протекающие при взаимодействии фотонов с наноразмерными объектами.

Цели и материалы/устройства нанофотоники. Перспективные направления развития

Цель нанофотоники — разработка материалов, имеющих нанометровые размеры (1-100 нм.) с новейшими оптическими свойствами и создание на их основе фотонных устройств.

Изделия кремниевой нанофотоники имеют малые размеры, поэтому многие из них относительно просто вводятся в электронные чипы. В настоящее время многие оптические наноустройства можно изготавливать на основе стандартных материалов полупроводниковой электроники, так что нанофотоника развивается главным образом за счёт сочетания электронных и фотонных компонентов (к примеру фотонная интегральная схема)[1].

Направления нанофотоники

К направлениям нанофотоники можно отнести исследования физических основ генерации и поглощения излучения в оптическом спектре в гетероструктурах с квантовыми слоями, нитями и точками.

Разработка полупроводниковых и сверхпроводниковых источников и детекторов электромагнитного излучения.

Разработка светодиодов на основе полупроводниковых гетероструктур и на органической основе.

Разработка твердотельных и органических лазеров.

Разработка элементов солнечной энергетики.

Разработка наноструктурированных оптических волокон и устройств на их основе.

Разработка элементов фотоники и коротковолновой нелинейной оптики.

К перспективным направлениям миниатюризации фотонных устройств и их интеграции в сложные системы относится использование фотонных кристаллов.

Примечания

  1. Ладутенко К. С., Белов П. А. / Моделирование интегральных схем нанофотоники: метод FDTD Архивная копия от 25 февраля 2015 на Wayback Machine. — Наносистемы: физика, химия, математика (3(5)) 2012. — УДК 519.63-37-73:535+537.8

Категории