Hablur fotonik

Hablur fotonik merupakan nanostruktur optik berkala yang direka untuk mempengaruhi pergerakan foton seperti mana keberkalaan hablur semikonductor mempengaruhi pergerakan elektron. Hablur fotonik terdapat dalam alam semulajadi dalam pelbagai bentuk yang telah sekian lama dikaji selidik secara saintifik. Hablur fotonik terdiri daripada nanostrukur dielektrik atau metalo-dielektrik berkala yang mempengaruhi rambatan gelombang elektromagnet (EM) sepertti mana potensi berkala dalam hablur semikonduktor mempengaruhi pergerakan elektron dengan menentukan jalur tenaga elektronik yang dibenarkan dan terlarang. Pada dasarnya, hablur fotonik mengandungi rantau dalaman pemalar dielektrik tinggi dan rendah yang berulang-ulang secara nalar. Foton (yang bertindak sebagai gelombang) merambat melalui struktur ini (ataupun sebaliknya) bergantung pada jarak gelombang. Jarak gelombang cahaya yang dibenarkan dipanggil mod, dan kelompok mod yang dibenarkan membentuk jalur. Jalur yang terlarang pula dipanggil jurang jalur fotonik. Ini merupakan punca kepada fenomena optik seperti halangan pancaran spontan, cermin semua hala yang berpantulan tinggi serta pemanduan gelombang berkehilangan minimum, antara lainnya.

Baiduri dalam rantai tangan ini mengandungi sejenis mikrostruktur berkala semula jadi yang menjadi penyumbang kepada warnanya yang pendarrona. Pada dasarnya, ia merupakan kristal fotonik semula jadi, biarpun tidak mempunyai jurang jalur fotonik yang lengkap.

Memandangkan fenomena fizikal asas berasaskan belauan, maka keberkalaan struktur hablur fotonik mestilah sama skala jaraknya dengan separuh jarak gelombang EM, iaitu ~350 nm (biru) hingga 700 nm (merah) bagi hablur fotonik yang beroperasi dalam bahagian spektrum yang tampak, iaitu rantau pemalar dielektrik tinggi dan rendah yang berulang-ulang mestilah tergolong dalam matra ini. Oleh yang demikian, perekaan hablur fotonik optik adalah sukar dan rumit sekali.