マイクロフォトニクス - 百科事典

マイクロフォトニクスは、光を微視的スケールで操作する技術の分野であり、光ネットワークに使用されます。特に、ワフェーレベルの集積デバイスやシステム、光を放射エネルギーの他の形式とともに発信、伝送、検出、処理する技術の分野を指します。これらの技術は、光子を量子単位として使用します。

マイクロフォトニクスは、少なくとも2つの異なる材料を用いて、大きな屈折率の差を利用して光を小さなサイズに圧縮します。一般的に、マイクロフォトニクスのほぼすべてがフレスネル反射に依存して光を導きます。光子が主に高屈折率の材料に存在する場合、制約は全内反射によるものです。制約が多数の分散フレスネル反射による場合、そのデバイスは光子晶格と呼ばれます。マイクロフォトニクスに使用される多くの異なる形状には、光波導、光微カバチュ、アレイ波導グレーティングが含まれます。

光子晶格
光子晶格は、さまざまな波長の光をほぼ完璧に反射する非導電材料であり、このような晶格は完璧な鏡と呼ばれます。マイクロフォトニクスに使用される他のデバイスには、マイクロミラーと光子線波導が含まれます。これらのツールは、「光の流れを形成する」という、マイクロフォトニクスの目標を表す有名な言葉を使用して使用されます。これらの晶格は、光を空間の1次元、2次元、3次元で操作、制約、制御する構造として機能します。

微ドライブ、マイクロトーラス、マイクロボール
光微ドライブ、光微トーラス、光微ボールは、円形状の内部反射を利用して光子を保持します。このような円形状の対称的な光の共振は、レイリー卿がその名前を考案した「サイレントガーデンモード」と呼ばれます。

应用
マイクロフォトニクスには生物学の応用があり、これらは「バイオフォトニックチップ」の例として示されます。これらのチップは、生物学のチップで使用される蛍光マーカーから放出される蛍光信号の「光子収穫率」や「収穫光信号」の効率を向上させるために開発されました。現在、マイクロフォトニクス技術は、電気機器や細胞内に適したバイオ相容性デバイスを置き換えるために開発されています。例えば、全光ルーターの恒久的な目標は、ネットワークを高速化するために電気的なボトルネックを排除することです。完璧な鏡は、光ファイバーカビレーションに使用されるために開発されています。

参考情報
光子学


参考文献
Photonics