Golfgeleiders begrijpen: typen, materialen en toepassingen

Golfgeleiders zijn structuren die elektromagnetische golven, zoals licht of microgolven, in een specifieke richting beperken en geleiden. Ze worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen, waaronder optische vezels, magnetrons en medische beeldvormingsapparatuur. Er zijn verschillende soorten golfgeleiders, waaronder: 1. Rechthoekige golfgeleiders: Dit zijn het meest voorkomende type golfgeleiders en bestaan uit een rechthoekige metalen doos met daarin een diëlektrisch materiaal. De elektromagnetische golf wordt opgesloten in de doos en geleid door de wanden van de doos. 2. Circulaire golfgeleiders: Deze lijken op rechthoekige golfgeleiders, maar hebben een cirkelvormige doorsnede in plaats van een rechthoekige. Ze worden vaak gebruikt in toepassingen waar de ruimte beperkt is, zoals in magnetrons.
3. Coaxiale golfgeleiders: Deze bestaan uit twee concentrische cilinders met daartussen een diëlektrisch materiaal. De binnenste cilinder is de golfgeleider en de buitenste cilinder is het grondvlak. Ze worden vaak gebruikt in radiofrequentietoepassingen (RF).
4. Vlakke golfgeleiders: Dit zijn vlakke platen met aan de ene kant een diëlektrisch materiaal en aan de andere kant een geleidend materiaal. Ze worden vaak gebruikt in optische toepassingen, zoals in optische vezels.
5. Fotonische kristalgolfgeleiders: deze zijn gemaakt van een periodieke reeks nanostructuren die zijn ontworpen om licht te manipuleren. Ze hebben potentiële toepassingen in optische communicatiesystemen en detectieapparatuur. Golfgeleiders kunnen worden gemaakt van een verscheidenheid aan materialen, waaronder metalen, diëlektrica en polymeren. De materiaalkeuze is afhankelijk van de specifieke toepassing en de benodigde eigenschappen van de golfgeleider. Silicium is bijvoorbeeld een veelgebruikt materiaal dat wordt gebruikt in golfgeleiders van fotonische kristallen, omdat het weinig verliezen kent en gemakkelijk is om mee te werken. Samenvattend zijn golfgeleiders structuren die elektromagnetische golven in een specifieke richting beperken en geleiden. Ze hebben een breed scala aan toepassingen, waaronder optische vezels, magnetrons en medische beeldvormingsapparatuur. Er zijn verschillende soorten golfgeleiders, elk met zijn eigen eigenschappen en toepassingen.