Herstellung von Photonischen Kristallen am Nano-3D-Druckgerät (PDF)

Bachelorarbeit aus dem Jahr 2019 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Wirtschaftsingenieurwesen, Note: 1,3, Hochschule München, Sprache: Deutsch, Abstract: In dieser Arbeit werden die genaueren Eigenschaften von photonischen Kristallen erörtert und deren Herstellung mittels Zwei-Photonen-Polyermisation am Nano 3D Druckgerät der Hochschule München thematisiert.

Photonische Kristalle verfügen über die Fähigkeit, Einfluss auf die Ausbreitung von elektromagnetischer Strahlung zu nehmen, was sie für eine Vielzahl von Anwendungen interessant macht. Wegen der Skalierbarkeit der Kristalldimensionen ist zudem die Einflussnahme für einen nahezu unbegrenzten Anteil des Spektrums der elektromagnetischen Strahlung möglich. Dieser wird nur durch den Entwicklungsstand der Herstellungsverfahren beschränkt, welche die realisierbaren Ausmaße der Kristalle vorgeben.
In der Natur kommen ebenfalls photonische Kristalle vor, beispielsweise entstehen die schillernden Farben von Opalen oder Schmetterlingsflügeln nicht etwa aufgrund von eigenen Farbpigmenten, sondern durch periodische Strukturen welche die farbigen Lichtreflexionen hervorrufen.

Für die Industrie sind die Eigenschaften photonischer Kristalle vor allem in der Chip-Konstruktion interessant, in der Hoffnung elektronische Datenverbindungen durch photonische Lichtleiter ersetzen zu können. Aufgrund ihrer optischen Eigenschaften sind photonische Kristalle vielversprechend für den Aufbau von Grundelementen wie optischen Transistoren. Photonische Kristalle als integrierte photonische Schaltkreise hätten gegenüber ihren elektrischen Gegenstücken, den bisherigen Mikrochips, den Vorteil einer hundert- bis tausendfachen Geschwindigkeitsverbesserung. Ebenfalls möglich wäre die Verwendung von dreidimensionalen photonischen Kristallen als Frequenz-, Richtungs- oder Polarisationsfilter oder zweidimensionalen Kristallen als neuartige optische Fasern.