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Concept
Cristal photonique
Résumé
Les cristaux photoniques sont des structures périodiques de matériaux diélectriques, semi-conducteurs ou métallo-diélectriques modifiant la propagation des ondes électromagnétiques de la même manière qu'un potentiel périodique dans un cristal semi-conducteur affecte le déplacement des électrons en créant des bandes d'énergie autorisées et interdites. Les longueurs d'onde pouvant se propager dans le cristal se nomment des modes dont la représentation énergie-vecteur d'onde forme des bandes. L'absence de modes propagatifs des ondes électromagnétiques (EM) dans de telles structures, dans une plage de fréquences ou de longueurs d'onde, est alors qualifiée de bande interdite (band gap en anglais).
thumb|Schéma montrant le principe des arrangements pour des cristaux photoniques unidimensionnels(1D), bidimensionnels (2D) et tridimensionnels (3D). Les parties blanches ont un indice de réfraction et les parties grises un indice de réfraction .
Les cristaux photoniques sont des nano-structures périodiques diélectriques ou métallo-diélectriques qui affectent la propagation des ondes électromagnétiques. En micro-ondes ces cristaux photoniques sont parfois appelés matériaux à bande électromagnétique interdite.
Les cristaux photoniques existent sous une multitude de formes. Il existe néanmoins trois principales catégories : unidimensionnel, bidimensionnel et tridimensionnel. Ces dimensions représentent le nombre de directions dans lesquelles il y a une périodicité de la constante diélectrique.
La forme la plus simple de cristal photonique est une structure périodique à une dimension composée d'un empilement multicouche également appelé « miroir de Bragg ». On l'assimile à un cristal photonique unidimensionnel, car les propriétés spécifiques au cristal photonique n'existent que dans une seule dimension.
Les cristaux photoniques bidimensionnels sont principalement des plaques, c'est-à-dire que l'épaisseur est du même ordre de grandeur que la période cristallographique du cristal photonique.
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