Light propagation in strongly scattering media and photonic crystals

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Photonische Kristalle stellen eine neuartige Klasse optischer Werkstoffe dar, die eine weitgehende Kontrolle über Lichtausbreitung und Emissionsprozesse ermöglichen. Die erstmalige Herstellung derartiger Strukturen in den letzten Jahren bedeutet einen großen Fortschritt in Richtung eines Maßschneiderns der optischen Eigenschaften dielektrischer Festkörper. Im Rahmen des vorgeschlagenen Projektes soll ein eingehendes theoretisches Verständnis der Eigenschaften Photonischer Kristalle entwickelt werden.Durch die Bereitstellung effizienter Methoden zur Berechnung photonischer Bandstrukturen Photonischer Kristalle können in enger Zusammenarbeit mit Materialwissenschaftlern und Experimentalphysikern neue, einfach herzustellende Strukturen entwickelt und entsprechende Meßwerte interpretiert werden. Darauf aufbauend soll ein Übertragen der aus der Elektronentheorie bekannten Technik der Greenschen Funktionen es erlauben, die Effekte von gezielt eingebrachten Defekten und Unordnung auf die photonische Bandstruktur zu untersuchen. Schließlich soll das Wechselspiel zwischen der komplizierten Modenstruktur und Dispersionsrelation Photonischer Kristalle und der Strahlungsdynamik nichtlinearer und optisch aktiver Materialien eingehend studiert werden.