Control de la emisión de luz mediante cristales fotónicos 3D

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Los cristales fotónicos tridimensionales (3D) ofrecen propiedades únicas de manipulación de la luz.
• El control de la emisión de luz en longitudes de onda específicas es crucial para las comunicaciones ópticas.
• Los defectos puntuales artificiales pueden crear modos ópticos localizados dentro de los cristales fotónicos.

Objetivo del estudio:

• Para fabricar cristales fotónicos 3D con capas emisoras de luz integradas.
• Para investigar las propiedades ópticas de los defectos puntuales artificiales dentro de estos cristales.
• Para demostrar el control de la emisión de luz en longitudes de onda de comunicación óptica.

Principales métodos:

• Fabricación de cristales fotónicos de "pila de madera" en 3D utilizando capas de arseniuro de galio apiladas con un período de 0,7 micrómetros.
• Incorporación de capas de pozo cuántico de arseniuro de indio-gallio-fosfuro para la emisión de luz a 1,55 micrómetros.
• Creación de cavidades puntuales artificiales de diferentes tamaños dentro de la capa emisora de luz.

Principales resultados:

• Fabricación exitosa de hasta nueve capas apiladas de cristales fotónicos 3D.
• Se observó una supresión de la emisión de luz en las regiones de cristal fotónico masivo.
• Modos de cavidad dependientes del tamaño demostrados en los defectos puntuales artificiales.

Conclusiones:

• Los cristales fotónicos 3D con defectos puntuales artificiales pueden controlar la emisión de luz.
• Los modos de cavidad observados son ajustables por el tamaño del defecto, relevante para dispositivos ópticos.
• Este trabajo es prometedor para el desarrollo de nuevos componentes fotónicos para comunicaciones ópticas.