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文档简介

光子晶体

光子晶体简介光子晶体应用光子晶体制备

简介

由两种以上具有不同介电常数的材料在空间按照一定的周期顺序排列所形成的有序结构材料。最根本的特征是具有光子带隙。即某一频率范围的波不能在此结构中传播（波长落在该禁带内的光会被全反射）。

光子带隙是一个频率区域，当入射光的频率落在其中时，它被全反射不能穿过光子晶体，在物理上光子带隙来源于被周期性介电结构强散射的光之间的干涉。光子局域是在光子晶体中引入杂质或缺陷时，与缺陷态频率符合的光子会被局限在缺陷位置而不能向空间传播

一维光子晶体结构简单，制备方法有真空镀膜，分子束外延等方法二维光子晶体主要结构有周期性排列的介质棒阵列和打孔的薄膜结构，一般采用激光刻蚀、电子束刻蚀和外延生长法制备三维光子晶体制备方法有精密机械加工法、半导体制造技术、胶体自组织法等制备

利用光子晶体的禁带特性可以实现滤波器以及微波天线光子晶体天线针对某微波频段可设计出需要的光子晶体并让该光子晶体作为天线的基片，该微波波段落在光子晶体的禁带中，因此基底不会吸收微波这就实现了无损耗全反射把能量全部发射到空中普通天线传统的微波天线是将天线直接制备在介质基底上导致大量的能量被天线基底所吸收，效率很低98%的能量损耗在基底中，只有2%的能量被发射出去应用

利用光子晶体的缺陷态可以实现光子晶体光纤光子晶体光纤利用包层对一定波长的光形成光子能隙，光波只能在芯层形成的缺陷中存在和传播，能量传输基本无损失也不会出现延迟传统光纤不同波长的光穿过光纤纤芯的速度不同而且在长距传输时在信号中将出现时间延迟，光纤纤芯越粗延迟越厉害通过这样纤维的一个光脉冲变宽会限制能精确接收的数

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