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基光子晶体_设计

  基光子晶体由周期性介电或金属-介电纳米结构组成,和半导体晶体周期势能影晌电子运动一样而影晌电磁波的传播。

  光子(行为似波)能否通过这样的结构依赖它的波长。允许通过的光波长称为模(Mode)。一群可通过模形成带。波长不能通过的带,称为基光子带缝。由此产生一些的光学现象,如禁止自发发射,全方位高反射镜(mirrors)和低损耗波导等。

  基本的物理现象是基于衍射,基光子晶体结构的周期应和电磁波波长的一半相同。即基光子在可见谱应有约350nm(蓝)到700nm(红)高和低介电常数周期。这使制造基光子不方便和复杂。

  在同一层中可淀积不同介电常数介质在单方向形成能带缝。布拉格格栅是这种基光子晶体的例。单线度基光子晶体可以是各向同性,也可是各向异性的。后者可能用作光开关。

  二维情况,在对辐射波长为透明底板上打洞,设计带缝是闭塞(block)。已成功使用三角和四方洞点阵。有洞纤维或基光子纤维可用玻璃棒制造。

  基光子晶体是控制和操纵光流动吸引人的光学材料。一维基光子晶体已广泛用作薄膜光学形式应用在透镜和镜子上高和低的的反射膜,改变涂层和墨水颜色。基础和应用研究对较高维基光子晶体都有很大兴趣。二维的已开始找到商业应用。最早的商业产品包括二维周期基光子晶体纤维作为非线性器件和外来波长波导,用它的微量结构限制辐射不同特性的光代替普通的光纤维。三维相应物离商业化还很运,但当制作和主要困能能克服时,它有特点,可能导致新器件的概念(即光计算机)。

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