O que é uma banda proibida fotônica em fibras de cristal fotônico e como ela afeta a propagação da luz?

Resposta

Uma faixa de frequências que não se propaga no cristal fotônico devido ao espalhamento e interferência causados pela estrutura periódica.

Explicação:
As fibras de cristal fotônico têm uma estrutura periódica de índices de refração cuja escala é comparável ao comprimento de onda da luz. Essa periodicidade provoca espalhamento coerente (efeito de Bragg) e gera bandas proibidas, ou seja, faixas de frequência que não encontram modos propagantes no material. Um defeito local na estrutura pode introduzir modos guiados dentro da banda proibida, permitindo confinamento espectral seletivo.

exemplo:
Projetar a periodicidade para bloquear luz verde (~532 nm). Usando a condição de Bragg aproximada: \(m\lambda \approx 2\,n_{\rm eff}\,d\).
Suponha \(m=1\) e \(n_{\rm eff}=1{,}45\). Para bloquear ~532 nm basta escolher
\(\;d \approx \dfrac{\lambda}{2n_{\rm eff}} = \dfrac{532\ \text{nm}}{2\times1{,}45}\approx 183\ \text{nm}.\)
Assim, com um passo periódico \(d\approx183\) nm a estrutura terá uma banda proibida centrada perto de 532 nm, impedindo a propagação dessa cor enquanto outras faixas podem passar.