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Photonische Kristalle / SPP 1113

Photonic Crystals

19.09.2003

Programmbeschreibung / Programme Summary

Ziele des Programms sind 1. die Modellierung der Photonischen Kristalle und ihrer Eigenschaften. Dies beinhaltet: -- die Weiterentwicklung von Bandstruktur- und Zustandsdichteprogrammen für Photonische Kristalle mit u.a. Einbeziehung optischer Anisotropien und frequenzabhängiger dielektrischen Materialien, -- die Berechnung von Transmission und Reflexion der Photonischen Kristalle unter Berücksichtigung u.a. von Absorption und von Effekten metallodielektrischer Materialien sowie von herstellungsbedingter Unordnung, -- die Berechnungen zu Defektstrukturen und deren Feldverteilungen mittels neuer, besser konvergierender und schnellerer Verfahren, -- die theoretischen Untersuchungen von quantenoptischen und optisch-nichtlinearen Effekten in Photonischen Kristallen, -- und die Innovation neuartiger optischer und optoelektronischer Bauelemente. 2. Die Herstellung einer modellierten Struktur mit den gewünschten optischen Eigenschaften. Da die Strukturen Größen im Bereich von Mikrometern oder Submikrometern aufweisen müssen, ist es nötig, geeignete dielektrische Materialien zu finden und geeignete Herstellungs- und Strukturierungsverfahren zu entwickeln. Darin liegt eine zentrale Aufgabe des kooperativen Programms. 3. Die spektroskopische Untersuchung der gewünschten Struktur und damit die Bestätigung der modellierten optischen Eigenschaften. Grundlagen dafür sind entsprechende laserspektroskopische und mikrooptische Aufbauten.

The aims of the priority programme are: 1. The modelling of Photonic Crystals and their properties. This implies: -- the further development of band structure- and density of states-programs for Photonic Crystals with, among other things, the incorporation of optical anisotropies and frequency-dependent dielect ric materials, -- the calculation of transmission and reflection coefficients of the Photonic Crystals with consideration, among other things, of absorption and effects of metalodielectric materials as well as fabrication induced disorder, -- the calculations on defect structures and their field distribution using new, improved converging and faster methods, -- the theoretical investigations of quantum-optical and nonlinear optical effects in Photonic Crystals, -- and the innovation of novel optical and optoelectronical devices. 2. The fabrication of a modelled structure with the desired optical properties. As the structures have to have sizes in the range of microns or sub-microns it is necessary to find suitable dielectric materials and to develop appropriate fabrication and structuring procedures. This a core task of the cooperative program. 3. The spectroscopic investigation of the desired photonic structure and therewith the verification of the modelled optical properties. Required are adequate laser-spectroscopic and micro-optical set ups.

Sprecher / Spokesperson:

Professor Dr. Helmut Föll
Lehrstuhl für Materialwissenschaft der Universität Kiel
Kaiserstraße 2 · 24143 Kiel
Tel.: (0431) 880-6175 · Fax.: (0431) 880-6178
E-Mail: hf@tf.uni-kiel.de

Further Information: www.tf.uni-kiel.de/photonic_crystals/makeindex.html