A photonic crystal is an optical nanostructure in which the refractive index changes periodically.
Kristal fotonik adalah nanostruktur optik di mana indeks bias berubah secara periodik.
This affects the propagation of light in the same way that the structure of natural crystals gives rise to X-ray diffraction and that the atomic lattices (crystal structure) of semiconductors affect their conductivity of electrons.
Hal ini memengaruhi perambatan cahaya dengan cara yang sama seperti struktur kristal alami menghasilkan difraksi sinar-X dan seperti kisi atom (struktur kristal) pada semikonduktor memengaruhi konduktivitas elektronnya.
Photonic crystals occur in nature in the form of structural coloration and animal reflectors, and, as artificially produced, promise to be useful in a range of applications.
Kristal fotonik terjadi secara alami dalam bentuk pewarnaan struktural dan reflektor hewan, dan—ketika diproduksi secara artifisial—berpotensi berguna dalam berbagai aplikasi.
Photonic crystals can be fabricated for one, two, or three dimensions.
Kristal fotonik dapat dibuat dalam satu, dua, atau tiga dimensi.
One-dimensional photonic crystals can be made of thin film layers deposited on each other.
Kristal fotonik satu dimensi dapat dibuat dari lapisan film tipis yang disusun bertumpuk.
Two-dimensional ones can be made by photolithography, or by drilling holes in a suitable substrate.
Kristal dua dimensi dapat dibuat dengan fotolitografi atau dengan mengebor lubang pada substrat yang sesuai.
Photonic crystals can, in principle, find uses wherever light must be manipulated.
Kristal fotonik pada prinsipnya dapat digunakan di mana pun cahaya perlu dimanipulasi.
For example, dielectric mirrors are one-dimensional photonic crystals which can produce ultra-high reflectivity mirrors at a specified wavelength.
Sebagai contoh, cermin dielektrik adalah kristal fotonik satu dimensi yang dapat menghasilkan cermin dengan reflektivitas sangat tinggi pada panjang gelombang tertentu.
Two-dimensional photonic crystals called photonic-crystal fibers are used for fiber-optic communication, among other applications.
Kristal fotonik dua dimensi yang disebut serat kristal fotonik digunakan dalam komunikasi serat optik, di antara aplikasi lainnya.
Three-dimensional crystals may one day be used in optical computers, and could lead to more efficient photovoltaic cells.
Kristal tiga dimensi suatu hari nanti dapat digunakan dalam komputer optik, dan dapat menghasilkan sel fotovoltaik yang lebih efisien.
Although the energy of light (and all electromagnetic radiation) is quantized in units called photons, the analysis of photonic crystals requires only classical physics.
Meskipun energi cahaya (dan semua radiasi elektromagnetik) terkuantisasi dalam unit yang disebut foton, analisis kristal fotonik hanya membutuhkan fisika klasik.
"Photonic" in the name is a reference to photonics, a modern designation for the study of light (optics) and optical engineering.
Kata “fotonik” dalam namanya merujuk pada fotonika, sebuah istilah modern untuk studi cahaya (optik) dan rekayasa optik.
Indeed, the first research into what we now call photonic crystals may have been as early as 1887 when the English physicist Lord Rayleigh experimented with periodic multi-layer dielectric stacks, showing they can effect a photonic band-gap in one dimension.
Penelitian pertama tentang apa yang kini kita sebut kristal fotonik mungkin dimulai pada tahun 1887 ketika fisikawan Inggris Lord Rayleigh bereksperimen dengan tumpukan dielektrik berlapis periodik, menunjukkan bahwa struktur tersebut dapat menghasilkan celah pita fotonik satu dimensi.
Research interest grew with work in 1987 by Eli Yablonovitch and Sajeev John on periodic optical structures with more than one dimension—now called photonic crystals.
Minat penelitian meningkat pada tahun 1987 dengan karya Eli Yablonovitch dan Sajeev John tentang struktur optik periodik lebih dari satu dimensi—yang kini disebut kristal fotonik.
Photonic crystals are composed of periodic dielectric, metallo-dielectric—or even superconductor microstructures or nanostructures that affect electromagnetic wave propagation in the same way that the periodic potential in a semiconductor crystal affects the propagation of electrons, determining allowed and forbidden electronic energy bands.
Kristal fotonik tersusun atas mikrostruktur atau nanostruktur dielektrik periodik, metalo-dielektrik, atau bahkan superkonduktor yang memengaruhi perambatan gelombang elektromagnetik dengan cara yang sama seperti potensial periodik dalam kristal semikonduktor memengaruhi perambatan elektron, menentukan pita energi elektronik yang diizinkan dan dilarang.
Photonic crystals contain regularly repeating regions of high and low refractive index.
Kristal fotonik memiliki daerah-daerah berulang yang tersusun secara teratur dengan indeks bias tinggi dan rendah.
Light waves may propagate through this structure or propagation may be disallowed, depending on their wavelength.
Gelombang cahaya dapat merambat melalui struktur ini atau dilarang merambat, bergantung pada panjang gelombangnya.
This gives rise to distinct optical phenomena, such as inhibition of spontaneous emission, high-reflecting omni-directional mirrors, and low-loss-waveguiding.
Hal ini menimbulkan fenomena optik khas seperti penghambatan emisi spontan, cermin omni-arah berpantulan tinggi, dan pemandu gelombang dengan rugi-rugi rendah.
The bandgap of photonic crystals can be understood as the destructive interference of multiple reflections of light propagating in the crystal at each interface between layers of high- and low- refractive index regions, akin to the bandgaps of electrons in solids.
Celah pita kristal fotonik dapat dipahami sebagai interferensi destruktif dari berbagai pemantulan cahaya yang merambat dalam kristal pada setiap antarmuka antara lapisan dengan indeks bias tinggi dan rendah, mirip dengan celah pita elektron dalam padatan.
For this reason, the photonic crystals with a complete band gap demonstrated to date have face-centered cubic lattice with the most spherical Brillouin zone and made of high-refractive-index semiconductor materials.
Karena itu, kristal fotonik dengan celah pita lengkap yang telah didemonstrasikan sejauh ini memiliki kisi kubik berpusat-muka (face-centered cubic) dengan zona Brillouin paling mendekati bentuk bola dan dibuat dari material semikonduktor berindeks bias tinggi.
Another approach is to exploit quasicrystalline structures with no crystallography limits.
Pendekatan lain adalah memanfaatkan struktur kuasikristalin yang tidak memiliki batasan kristalografi.
A complete photonic bandgap was reported for low-index polymer quasicrystalline samples manufactured by 3D printing.
Celah pita fotonik lengkap telah dilaporkan pada sampel kuasikristalin polimer berindeks rendah yang diproduksi dengan pencetakan 3D.
The periodicity of the photonic crystal structure must be around or greater than half the wavelength (in the medium) of the light waves in order for interference effects to be exhibited.
Periodisitas struktur kristal fotonik harus sekitar atau lebih besar dari setengah panjang gelombang (dalam medium) gelombang cahaya agar efek interferensi dapat muncul.
Visible light ranges in wavelength between about 400 nm (violet) to about 700 nm (red) and the resulting wavelength inside a material requires dividing that by the average index of refraction.
Cahaya tampak memiliki panjang gelombang sekitar 400 nm (ungu) hingga 700 nm (merah) dan panjang gelombang tersebut di dalam suatu material harus dibagi dengan indeks bias rata-ratanya.
The repeating regions of high and low dielectric constant must, therefore, be fabricated at this scale.
Oleh karena itu, daerah berulang dengan konstanta dielektrik tinggi dan rendah harus dibuat pada skala ini.
In one dimension, this is routinely accomplished using the techniques of thin-film deposition.
Dalam satu dimensi, hal ini secara rutin dilakukan dengan teknik deposisi film tipis.