Recently photonic crystals with a three - dimensional ordered structure with periodicity of the optical wavelength have attracted attention from both fundamental and practical points of view. Control of electromagnetic waves flow in photonic crystals was discussed. The application of photonic crystals is to create tunable band gap materials especially in visible spectra region, where the gap could be controlled by an external parameter. Opal crystal films have been fabricated on solid substrates with a horizontal deposition method. We have studied transmission spectra of synthetic opal, infiltrated with nematic liquid crystal 5CB and demonstrating that the position of the stop band in the visible spectra is shifted to IR wavelength with increasing volume part of 5CB in photonic crystal opal. We show dependence upon stop band position and light incidence angle in bare opal. It is a possibility turning this stop band. Opal filled with LC photonic strength was studied. We demonstrating that photonic strength saturates when was filled about 20% of opal voids.

We have studied inverse opal optical properties. Defects, action on photonic band gab position was discussed. We showed that defect gives us possibility to control light flow in photonic crystal.

Recently photonic crystals with a three - dimensional ordered structure with periodicity of the optical wavelength have attracted attention from both fundamental and practical points of view.Light flow control in photonic crystals was discussed.Opal crystal films have been fabricated on solid substrates with a vertical deposition method.

In this paper we outline a new direction in the area of photonic crystals, or photonic band gap materials,one-, two-, or three-dimensional superstructures with periods that are comparable with the wavelengths of electromagnetic radiation. The main characteristic of this new class of PCs is the presence of magnetically ordered components. The linear and nonlinear optical properties of such magnetic PCs are discussed.

Paskutiniais dešimtmečiais puslaidininkių fizika vaidino svarbų vaidmenį beveik kiekvienoje šiuolaikinių technologijų srityje. Šiame greitai besikeičiančiame pasaulyje mūsų jau nebetenkina supantys buities ir darbo prietaisai, valdomi naudojantis elektronais. Mums reikalingas didesnis kompiuterių operatyvumas, didesnė atminties talpa, greitesnis telekomunikacinis ryšys, ir todėl reikalingos naujos technologijos bei sprendimai. Naujas žingsnis fotoninės struktūros. Žinių ir technologijų pasiekimai leidžia fotoninių sturktūrų savybes taikyti šviesos valdymui. Dabartiniame optinės fizikos tyrinėjimų etape šviesos sąveika su medžiaga labai aktuali: ji gali atrodyti universali ir invariantiška, kadangi šviesa jau kontroliuojama pasitelkus hibridinius fotoninius kristalus. Šių darinių tyrimai patrauklūs tiek fundamentaliam, tiek taikomajam mokslui. Į opalą infiltravę skystąjį kristalą, gauname hibridinį fotoninį kristalą. Jo optines savybes galima keisti priklausomai nuo infiltruotos medžiagos lūžio rodiklio. Fotoniniai kristalai, reikia tikėtis, bus taikomi ateities fotoniniuose įrenginiuose, telekomunikacijoje. Su šia sritimi siejamos tokios pat ar net didesnės viltys, kokios buvo siejamos su prieš 50 metų išrastu puslaidininkiniu tranzistoriumi, pakeitusiu techniką ir davusiu impulsą naujoms mokslo kryptims. Teoriškai fotoninių kristalų egzistavimą nepriklausomai vienas nuo kito 1987 metais pirmieji aprašė E.Jablonovičius ir S. Johnas. Tačiau prireikė dar dešimt metų, kol buvo... [toliau žr. visą tekstą] / We live in the rapidly developing technological world. However, fields of communication, computer memory, and data processing require considerable improvements. The speed of data transportation is acceptable but capacity is low. There is a growing need for new technologies that rapidly detect and treat diseases at an early stage or even pre-stage. When we get accustomed to the advance, we demand more compact, energy-efficient, rapidly-responding and environmentally-safe technologies. During the last century this problem was solved by switching to transportation of electronic data, which connected people around the world. This approach had changed our lives, but about twenty years ago this technology reached its limits, while need for an even higher transportation capacity increases. Now we need faster computers and other state-of-the-art technological solutions: electrons are too slow and we have to use photons. Over the last decade, the steady progress regarding ability to fabricate hybrid photonic nanostructures led to a rich variety of different one-, two-, and three-dimensional dielectric/organic and/or metallic periodic structures. They demonstrate qualitatively new and fascinating linear-optical, nonlinear-optical, and quantum-optical features which provide an unprecedented control of light propagation and light-matter interaction. Photonic-based technology, coupled with nanotechnology, can meet many of these challenges. In this work fabrication of hybrid photonic... [to full text]

Paskutiniais dešimtmečiais puslaidininkių fizika vaidino svarbų vaidmenį beveik kiekvienoje šiuolaikinių technologijų srityje. Šiame greitai besikeičiančiame pasaulyje mūsų jau nebetenkina supantys buities ir darbo prietaisai, valdomi naudojantis elektronais. Mums reikalingas didesnis kompiuterių operatyvumas, didesnė atminties talpa, greitesnis telekomunikacinis ryšys, ir todėl reikalingos naujos technologijos bei sprendimai. Naujas žingsnis fotoninės struktūros. Žinių ir technologijų pasiekimai leidžia fotoninių sturktūrų savybes taikyti šviesos valdymui. Dabartiniame optinės fizikos tyrinėjimų etape šviesos sąveika su medžiaga labai aktuali: ji gali atrodyti universali ir invariantiška, kadangi šviesa jau kontroliuojama pasitelkus hibridinius fotoninius kristalus. Šių darinių tyrimai patrauklūs tiek fundamentaliam, tiek taikomajam mokslui. Į opalą infiltravę skystąjį kristalą, gauname hibridinį fotoninį kristalą. Jo optines savybes galima keisti priklausomai nuo infiltruotos medžiagos lūžio rodiklio. Fotoniniai kristalai, reikia tikėtis, bus taikomi ateities fotoniniuose įrenginiuose, telekomunikacijoje. Su šia sritimi siejamos tokios pat ar net didesnės viltys, kokios buvo siejamos su prieš 50 metų išrastu puslaidininkiniu tranzistoriumi, pakeitusiu techniką ir davusiu impulsą naujoms mokslo kryptims. Teoriškai fotoninių kristalų egzistavimą nepriklausomai vienas nuo kito 1987 metais pirmieji aprašė E.Jablonovičius ir S. Johnas. Tačiau prireikė dar dešimt metų, kol buvo... [toliau žr. visą tekstą] / We live in the rapidly developing technological world. However, fields of communication, computer memory, and data processing require considerable improvements. The speed of data transportation is acceptable but capacity is low. There is a growing need for new technologies that rapidly detect and treat diseases at an early stage or even pre-stage. When we get accustomed to the advance, we demand more compact, energy-efficient, rapidly-responding and environmentally-safe technologies. During the last century this problem was solved by switching to transportation of electronic data, which connected people around the world. This approach had changed our lives, but about twenty years ago this technology reached its limits, while need for an even higher transportation capacity increases. Now we need faster computers and other state-of-the-art technological solutions: electrons are too slow and we have to use photons. Over the last decade, the steady progress regarding ability to fabricate hybrid photonic nanostructures led to a rich variety of different one-, two-, and three-dimensional dielectric/organic and/or metallic periodic structures. They demonstrate qualitatively new and fascinating linear-optical, nonlinear-optical, and quantum-optical features which provide an unprecedented control of light propagation and light-matter interaction. Photonic-based technology, coupled with nanotechnology, can meet many of these challenges. In this work fabrication of hybrid photonic... [to full text]

Šioje disertacijoje teoriškai ir eksperimentiškai tiriamas erdvinių šviesos darinių formavimasis didelės apertūros monolitiniuose parametriniuose šviesos generatoriuose (PŠG), nagrinėjamos fotoninių kristalų (FK) rezonatorių erdvinės dispersijos savybės. Darbas susideda iš įvado, literatūros apžvalgos ir dviejų pagrindinių dalių. Pirmoje dalyje aprašomas PŠG tyrimas didelės apertūros (5x5x1,5 mm) BBO I fazinio sinchronizmo tipo kristalo monolitiniame mini rezonatoriuje. Generatoriui kaupinti naudojami antros Nd:IAG lazerio harmonikos (532 nm) 13 ns trukmės ir 7-15 mJ energijos impulsai. Erdviniai šviesos dariniai registruojami artimajame ir tolimajame laukuose. Eksperimentiškai parodoma ir teoriškai interpretuojama, kad tokio rezonatoriaus emisija gali būti kūginė ir daugiakūgė, o signalinės ir skirtuminės bangų kryptys gali būti valdomos keičiant kampą tarp rezonatoriaus optinės ašies ir kaupinimo pluošto. Taip pat parodoma, kad dryžių erdvinio šviesos darinio formavimasis gali būti pasiekiamas injektuojant pagrindinio dažnio užkrato signalą. Antrojoje disertacijos dalyje pristatomi ir tiriami plokščiųjų veidrodžių Fabri ir Pero tipo rezonatoriai su vidine lūžio rodiklio moduliacija, atitinkančia vieną fotoninio kristalo (FK) išilginį periodą. FK rezonatoriai sukurti veidrodžių paviršiuje suformuojant 2 µm, 4 µm ir 15 µm periodinę lūžio rodiklio moduliaciją (t.y. suformuojant vienmatę arba dvimatę fazinę difrakcinę gardelę). FK rezonatorių kampinis pralaidumas matuotas... [toliau žr. visą tekstą] / This Ph.D. thesis contains experimental and theoretical analysis of nonlinear optical pattern formation in monolithic mini-cavity optical parametrical oscillators and spatial properties of linear photonic crystal resonators. The thesis consists of introduction, literature review and two chapters. In the first chapter experimental investigation of optical parametrical oscillation (OPO) in broad aperture monolithic (5x5x1.5 mm) BBO type I crystal mini-cavity is described. OPO was pumped by second harmonic (532 nm) 13 ns duration, 7 15 mJ energy pulses, of Nd:YAG laser. Optical patterns were registered in a near and far field of OPO emission. Experiments and theoretical interpretation revealed that emission of such resonator can be conical and multiconical and direction of signal and idler waves can be controlled by changing the mini-cavity orientation with respect to pump beam. It was also showed, that the stabilization of stripes (or roll) pattern can be achieved by a weak seed injection at subharmonic frequency and temporal spectrum of the stripe pattern degenerate OPO emission is 1/f – like noise spectrum . In the second chapter plane-mirror Fabry-Pérot resonators filled with a single period of photonic crystal (PhC) are introduced and analyzed. PhC resonators are realized by adding periodical 2 µm, 4 µm and 15 µm refraction index modulation on a resonator mirror surfaces (i.e. fabricating 1D or 2D phase diffraction grating). PhC resonator angular transmission measured by... [to full text]

This Ph.D. thesis contains experimental and theoretical analysis of nonlinear optical pattern formation in monolithic mini-cavity optical parametrical oscillators and spatial properties of linear photonic crystal resonators. The thesis consists of introduction, literature review and two chapters. In the first chapter experimental investigation of optical parametrical oscillation (OPO) in broad aperture monolithic (5x5x1.5 mm) BBO type I crystal mini-cavity is described. OPO was pumped by second harmonic (532 nm) 13 ns duration, 7 15 mJ energy pulses, of Nd:YAG laser. Optical patterns were registered in a near and far field of OPO emission. Experiments and theoretical interpretation revealed that emission of such resonator can be conical and multiconical and direction of signal and idler waves can be controlled by changing the mini-cavity orientation with respect to pump beam. It was also showed, that the stabilization of stripes (or roll) pattern can be achieved by a weak seed injection at subharmonic frequency and temporal spectrum of the stripe pattern degenerate OPO emission is 1/f – like noise spectrum . In the second chapter plane-mirror Fabry-Pérot resonators filled with a single period of photonic crystal (PhC) are introduced and analyzed. PhC resonators are realized by adding periodical 2 µm, 4 µm and 15 µm refraction index modulation on a resonator mirror surfaces (i.e. fabricating 1D or 2D phase diffraction grating). PhC resonator angular transmission measured by... [to full text] / Šioje disertacijoje teoriškai ir eksperimentiškai tiriamas erdvinių šviesos darinių formavimasis didelės apertūros monolitiniuose parametriniuose šviesos generatoriuose (PŠG), nagrinėjamos fotoninių kristalų (FK) rezonatorių erdvinės dispersijos savybės. Darbas susideda iš įvado, literatūros apžvalgos ir dviejų pagrindinių dalių. Pirmoje dalyje aprašomas PŠG tyrimas didelės apertūros (5x5x1,5 mm) BBO I fazinio sinchronizmo tipo kristalo monolitiniame mini rezonatoriuje. Generatoriui kaupinti naudojami antros Nd:IAG lazerio harmonikos (532 nm) 13 ns trukmės ir 7-15 mJ energijos impulsai. Erdviniai šviesos dariniai registruojami artimajame ir tolimajame laukuose. Eksperimentiškai parodoma ir teoriškai interpretuojama, kad tokio rezonatoriaus emisija gali būti kūginė ir daugiakūgė, o signalinės ir skirtuminės bangų kryptys gali būti valdomos keičiant kampą tarp rezonatoriaus optinės ašies ir kaupinimo pluošto. Taip pat parodoma, kad dryžių erdvinio šviesos darinio formavimasis gali būti pasiekiamas injektuojant pagrindinio dažnio užkrato signalą. Antrojoje disertacijos dalyje pristatomi ir tiriami plokščiųjų veidrodžių Fabri ir Pero tipo rezonatoriai su vidine lūžio rodiklio moduliacija, atitinkančia vieną fotoninio kristalo (FK) išilginį periodą. FK rezonatoriai sukurti veidrodžių paviršiuje suformuojant 2 µm, 4 µm ir 15 µm periodinę lūžio rodiklio moduliaciją (t.y. suformuojant vienmatę arba dvimatę fazinę difrakcinę gardelę). FK rezonatorių kampinis pralaidumas matuotas... [toliau žr. visą tekstą]