کتاب مقدمه ای بر ادوات نوری بلور فوتونی

نیاز به افزایش سرعت انتقال داده در سیستم های مخابراتی، تقاضا برای پردازش سیگنال ها با استفاده از نور را به طور چشمگیری افزایش داده است. پیش بینی می شود که در آینده، الکترونیک دیجتال فعلی توانایی پاسخ به این تقاضاها را نداشته باشد. بنابراین در سال های اخیر، روش های پردازش سیگنال ها به صورت تمام نوری توجه بسیاری از دانشمندان را به خود جلب کرده است. یکی از ساختارهای مناسب برای به انجام رساندن این مهم، ادوات نوری بر پایه بلورهای فوتونی هستند که در سالهای اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. بلورهای فوتونی به دلیل آنکه امکان کنترل نحوه انتشار نور را فراهم می آورند، می توانند کاربردهای متفاوتی از جمله موجبر های نوری، کاواکها و نارهای نوری، سوئیچ ها و گیت های نوری، فیلتر های نوری، لیزرهای بلور فوتونی و غیره داشته باشند. یکی از مهم ترین و جالب ترین کاربردهای بلورهای فوتونی، استفاده از آنها در مخابرات فیبر نوری است که در آن از ویژگی منحصر به فرد بلورهای فوتونی یعنی انعکاس کامل نیز هنگامی که فرکانس نور در محدودهی گاف فوتونی قرار دارد. استفاده می شود ز به همین دلیل میزان تلفات در غلاف فيبر کاهش یافته و اثرات غیر خطی نیز به مقدار زیادی کم می شود. در ساخت موجبرهای نوری هم که یکی از مهم ترین المان های ادوات نوری هستند، از بلورهای فوتونی استفاده می شود که با استفاده از آنها، میزان انعکاس و تلفات موجبر در خمیدگی های شدید و خصوصا هنگام تزویج به کاواکهای نشدید، کاهش چشمگیری خواهد داشت. همچنین در گاف فوتونی، چگالی حالات صفر بوده و به تبع آن نرخ گبل خود به خودی هم صفر خواهد شد. از این ویژگی بلورهای فوتونی در ساخت لیزرهای نیمه هادی با جریان آستانه ی بسیار کم استفاده میشود. بنابراین بلورهای فوتونی پایه کاملی را برای ساخت مدارات فوتونی یکپارچه، تراشه ها و دیگر ادوات فوتونی فراهم می آورند. علاوه بر این، پژوهش در زمینهی پدیده های نوری نوین و ادوات نوظهور بر پایه بلورهای فوتونی منجر به ساخت و تحقق بمهای محاسبات نوری شبکه های اتصال داخلی نوری و سیستم های پردازش فوق سریع در آینده میشود.