Введение. 
Методы и приборы для исследования фотонных кристаллов

Фотонные кристаллы (photonic crystals) — материалы с упорядоченной структурой, характеризующейся строго периодическим изменением коэффициента преломления в масштабах, сопоставимых с длинами волн излучений в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах. Это интенсивно развивающееся направление физики твердого тела связано с возможностью создания светодиодов с высоким КПД, новых типов лазеров с низким порогом генерации, световых волноводов, оптических переключателей, фильтров, а также устройств цифровой вычислительной техники на основе фотоники. В общем случае, фотонный кристалл — это материал, структура которого характеризуется периодическим изменением показателя преломления. Известно, что кристаллы всех типов могут рассеивать некоторое излучение при условии, что параметры решетки кристалла имеют тот же порядок, что и длина волны излучения. Аналогичным образом, будучи прозрачными для широкого спектра электромагнитного излучения, фотонные кристаллы не пропускают свет с длиной волны, сравнимой с периодом структуры фотонного кристалла. Эти спектральные диапазоны получили название «фотонные запрещенные зоны» (photonic band gap, PBG).

В связи с наличием непростой структуры, множества характеристик, а так же присутствием дефектов в фотонном кристалле, существует необходимость изучать его свойства различными методами. Существует несколько таких методов для изучения, а именно: электронная микроскопия, конфокальная микроскопия, атомно-силовая микроскопия, спектроскопия.

Рассмотрим подробнее эти методы.