Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 11: Poster 1

HL 11.14: Poster

Montag, 11. März 2002, 17:00–19:30, Poster A

Bandstruktur Photonischer Kristalle mit dispersiven Komponenten — •Daniel Hermann, Kurt Busch, Antonio Garcia-Martin und Peter Wölfle — Institut für Theorie der Kondensierten Materie, Universität Karlsruhe, 76128 Karlsruhe

Die Mehrzahl der gegenwärtig verfügbaren Photonischen Kristalle besteht aus mikrostrukturierten Halbleitermaterialien wie z.B. Si oder GaAs/AlGaAs. Diese Materialien zeigen für Frequenzen im Sichtbaren bzw. im nahen Infrarot charakteristische Frequenzabhängigkeiten der Brechzahl, deren Auswirkungen auf die photonische Bandstruktur bisher noch nicht gut verstanden sind.
Wir stellen eine Methode zur Berechnung photonischer Bandstrukturen für Photonische Kristalle mit dispersiven Komponenten vor. Bei diesem Verfahren wird das entstehende Fixpunktproblem iterativ mit Hilfe eines effizienten Verfahrens [1] zur Berechnung der Bandstruktur Photonischer Kristalle mit nicht-dispersiven Komponenten gelöst. Als einfaches Modellproblem betrachten wir ein Quadratgitter aus Siliziumstäben, wobei dem Silizium ein Anteil von Zwei-Niveau-Atomen beigemischt wurde. Für atomare Übergangsfrequenzen in der Nähe der Photonischen Bandkante des undotierten Systems bilden sich zusätzliche propagierende Moden innerhalb der Bandlücke aus. Eine Abschätzung des Absorptionskoeffizienten für diese Moden zeigt, daß der Effekt problemlos beobachtbar sein sollte.

[1] D. Herrmann, M. Frank, K. Busch and P. Wölfle, Optics Express 8, 167 (2001)