Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Микрофотоника – жарықты микроскоптық деңгейде бағыттаумен айналысатын және оптикалық желілерде қолданылатын технология саласы. Атап айтқанда, бұл технология кванттық бірлік ретінде фотонды пайдалана отырып, жарық, сондай-ақ басқа түрдегі сәулелену энергиясын шығаратын, жіберетін, анықтайтын және өңдейтін пластина деңгейіндегі интеграцияланған құрылғылар мен жүйелерге қатысты. Микрофотоника жарықты кішірейту үшін үлкен айырмашылығы бар жарық сыну индексіне ие кемінде екі түрлі материалды қолданады. Жалпы айтқанда, микрофотониканың барлық түрі жарықты бағыттау үшін Френель шағылысына негізделген. Фотондар негізінен жоғары индексті материалда орналасса, шектелу толық ішкі шағылысқа байланысты. Егер шектелу көптеген таралған Френель шағылыстарының нәтижесі болса, онда бұл құрылғы фотондық кристалл деп аталады. Микрофотоникада оптикалық толқын жетектері, оптикалық микроқуыстар және тізбектелген толқын жетектері торлары сияқты әртүрлі геометриялық түрлер қолданылады.
Microphotonics is a branch of technology that deals with directing light on a microscopic scale and is used in optical networking. Particularly, it refers to the branch of technology that deals with wafer level integrated devices and systems that emit, transmit, detect, and process light along with other forms of radiant energy with photon as the quantum unit. Microphotonics employs at least two different materials with a large differential index of refraction to squeeze the light down to a small size. Generally speaking, virtually all of microphotonics relies on Fresnel reflection to guide the light. If the photons reside mainly in the higher index material, the confinement is due to total internal reflection. If the confinement is due many distributed Fresnel reflections, the device is termed a photonic crystal. There are many different types of geometries used in microphotonics including optical waveguides, optical microcavities, and Arrayed waveguide gratings.
Фотоникалық кристалдар
Фотоникалық кристалдар – жарықтың әртүрлі толқын ұзындықтарын дерлік толықтай керітін, өткізбейтін материалдар. Мұндай кристалды "тамаша айна" деп атауға болады. Микрофотоникада қолданылатын басқа да құрылғыларға микрозеркальдар және фотоникалық сымды толқын жетектері жатады. Бұл құралдар "жарық ағынын қалыптастыру" үшін қолданылады, бұл микрофотониканың мақсатын сипаттауға арналған танымал фраза. Кристаллдар кеңістіктің бір, екі немесе үш өлшемдерінде жарықты манипуляциялауға, шектеуге және басқаруға мүмкіндік беретін құрылымдар болып табылады.
Photonic crystals are non conducting materials that reflect various wavelengths of light almost perfectly. Such a crystal can be referred to as a perfect mirror. Other devices employed in microphotonics include micromirrors and photonic wire waveguides. These tools are used to "mold the flow of light", a famous phrase for describing the goal of microphotonics. The crystals serve as structures that allow the manipulation, confinement, and control of light in one, two, or three dimensions of space.
Микродискілер, микротороидтар және микрошарлар
Оптикалық микродиск, оптикалық микротороид немесе оптикалық микросфера фотондарды ұстап тұру үшін дөңгелек геометриядағы ішкі шағылысты қолданады. Мұндай дөңгелек симметриялық оптикалық резонанс Лорд Рейли бұл терминді енгізгеннен кейін «Шыбырлаған галерея режимі» деп аталады.
An optical microdisk, optical microtoroid, or optical microsphere uses internal reflection in a circular geometry to hold on to the photons. This type of circularly symmetric optical resonance is called a Whispering gallery mode, after Lord Rayleigh coined the term.
Қолдану
Микрофотониканың биологиялық қолданыстары бар, және оларды "биофотондық чиптер" мысалында көрсетуге болады. Бұл чиптер биологиялық чиптерде қолданылатын флуоресценттік маркерлерден шығатын люминесценттік сигналды жинау арқылы немесе "фотондық өнімділікті" арттыру мақсатында жасалған. Қазіргі уақытта микрофотоника технологиясы электрондық құрылғыларды және биологиялық үйлесімді ұяша ішіндегі құрылғыларды алмастыру бағытында дамытылуда. Мысалы, толық оптикалық маршрутизаторды жасау – бұл ұзақ жылдардан бергі мақсат, ол электрондық шектеулерді жойып, желінің жылдамдығын арттыруға мүмкіндік береді. Оптикалық талшықтарда пайдалану үшін жақсырақ айналар жасалып жатыр.
Microphotonics has biological applications and these can be demonstrated in the case of the "biophotonic chips", which are developed to increase efficiency in terms of "photonic yield" or the collected luminescent signal emitted by fluorescent markers used in biological chips. Currently, microphotonics technology is also being developed to replace electronics devices and bio compatible intracellular devices. For instance, the long standing goal of an all optical router would eliminate electronic bottlenecks, speeding up the network. Perfect mirrors are being developed for use in fiber optic cables.