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    • 1.什么是光子晶体
    • 2.光子晶体的应用
    • 3.光子晶体的发展前景
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光子晶体

2022/11/30 作者:eefocus_3880508
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光子晶体是指具有光子带隙(PhotonicBand-Gap,简称为PBG)特性的人造周期性电介质结构,有时也称为PBG光子晶体结构。所谓的光子带隙是指某一频率范围的波不能在此周期性结构中传播,即这种结构本身存在"禁带"。

1.什么是光子晶体

光子晶体(Photonic Crystal)是在1987年由S.John和E.Yablonovitch分别独立提出,是由不同折射率的介质周期性排列而成的人工微结构。光子晶体即光子禁带材料,从材料结构上看,光子晶体是一类在光学尺度上具有周期性介电结构的人工设计和制造的晶体。与半导体晶格对电子波函数的调制相类似,光子带隙材料能够调制具有相应波长的电磁波---当电磁波在光子带隙材料中传播时,由于存在布拉格散射而受到调制,电磁波能量形成能带结构。能带与能带之间出现带隙,即光子带隙。所具能量处在光子带隙内的光子,不能进入该晶体。光子晶体和半导体在基本模型和研究思路上有许多相似之处,原则上人们可以通过设计和制造光子晶体及其器件,达到控制光子运动的目的。光子晶体(又称光子禁带材料)的出现,使人们操纵和控制光子的梦想成为可能。

简单地说,光子晶体具有波长选择的功能,可以有选择地使某个波段的光通过而阻止其它波长的光通过其中。

此外值得注意的是,蝴蝶翅膀的颜色在很大程度上与光子晶体有关,然而这并不意味着蝴蝶翅膀是无色的。

什么是光子晶体

2.光子晶体的应用

利用光子晶体具有光子禁带基本性质,可以将其 用作光子晶体全反射镜和损耗极低的三维光子晶体天线; 利用光子禁带对原子自 发辐射的抑制作用, 可以大大降低因自发跃迁而导致复合的几率,可以设计制作 出无域值激光器和光子晶体激光二极管;通过在光子晶体中引入缺陷,使得光子 禁带中产生频率极窄的缺陷态, 可以制造高性能的光子晶体光滤波器”。

光子晶体的应用

3.光子晶体的发展前景

光子晶体具有光子局域、光子禁带等特性,随着研究不断深入,光子晶体将在不同领域获得广泛应用。根据维度不同,光子晶体可分为一维、二维和三维光子晶体。 光子晶体概念最早出现于1987年,全球首个在光学尺寸上的一维光子晶体则现于1996年,自此之后,光子晶体便被用于半导体材料生产与制造。作为新型光学材料,光子晶体具有操控光子行为的独特能力,逐渐在众多领域获得广泛应用。

光子晶体的发展前景

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