Las bandas fotónicas completas se encuentran en quasicristales simétricos de 12 pliegues

Área de la Ciencia:

• La fotónica es la fotónica.
• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• La óptica es la óptica.

Sus antecedentes:

• Los cristales fotónicos utilizan bandas fotónicas para controlar la propagación de la luz mediante la dispersión de fotones dentro de estructuras periódicas.
• Los cristales fotónicos convencionales requieren grandes agujeros de aire en materiales de alto índice de refracción para espacios de banda completos, lo que limita la transmisión óptica.
• Las redes periódicas en las guías de onda de la losa dieléctrica pueden exhibir brechas de banda fotónicas, pero con limitaciones en el tamaño del agujero y la elección del material.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar experimentalmente que las redes casi cristalinas pueden poseer bandas fotónicas.
• Investigar la realización de bandas de banda fotónicas completas en cuasicristales fotónicos con agujeros de aire más pequeños.
• Explorar el potencial de los cuasicristales fotónicos para dispositivos ópticos que utilizan materiales con índices de refracción más bajos.

Principales métodos:

• Fabricación de celosías cuasicristalinas bidimensionales de orificios verticales de aire en las guías de onda de losas dieléctricas.
• Caracterización experimental de las propiedades de la brecha de banda fotónica, incluido el comportamiento no direccional e independiente de la polarización.
• Utilizando materiales como el nitruro de silicio (n = 2,02) y el vidrio (n = 1,45) para la fabricación de cuasicristales fotónicos.

Principales resultados:

• Exitosa demostración experimental de brechas de banda fotónicas en celosías casi cristalinas.
• Realización de bandas fotónicas completas con pequeños agujeros de aire en nitruro de silicio y vidrio.
• Logró bandas fotónicas no direccionales e independientes de la polarización, superando las limitaciones de las estructuras periódicas.

Conclusiones:

• Los cuasicristales fotónicos ofrecen una alternativa viable a los cristales fotónicos periódicos para lograr bandas fotónicas completas.
• El uso de pequeños orificios de aire en materiales con índice de refracción más bajo es factible con diseños casi cristalinos.
• Los cuasicristales fotónicos muestran una promesa significativa para el desarrollo de dispositivos ópticos avanzados con mayor rendimiento y compatibilidad.