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文檔簡介

光子晶體

光子晶體簡介光子晶體應(yīng)用光子晶體制備

簡介

由兩種以上具有不同介電常數(shù)的材料在空間按照一定的周期順序排列所形成的有序結(jié)構(gòu)材料。最根本的特征是具有光子帶隙。即某一頻率范圍的波不能在此結(jié)構(gòu)中傳播（波長落在該禁帶內(nèi)的光會被全反射）。

光子帶隙是一個頻率區(qū)域，當(dāng)入射光的頻率落在其中時，它被全反射不能穿過光子晶體，在物理上光子帶隙來源于被周期性介電結(jié)構(gòu)強(qiáng)散射的光之間的干涉。光子局域是在光子晶體中引入雜質(zhì)或缺陷時，與缺陷態(tài)頻率符合的光子會被局限在缺陷位置而不能向空間傳播

一維光子晶體結(jié)構(gòu)簡單，制備方法有真空鍍膜，分子束外延等方法二維光子晶體主要結(jié)構(gòu)有周期性排列的介質(zhì)棒陣列和打孔的薄膜結(jié)構(gòu)，一般采用激光刻蝕、電子束刻蝕和外延生長法制備三維光子晶體制備方法有精密機(jī)械加工法、半導(dǎo)體制造技術(shù)、膠體自組織法等制備

利用光子晶體的禁帶特性可以實現(xiàn)濾波器以及微波天線光子晶體天線針對某微波頻段可設(shè)計出需要的光子晶體并讓該光子晶體作為天線的基片，該微波波段落在光子晶體的禁帶中，因此基底不會吸收微波這就實現(xiàn)了無損耗全反射把能量全部發(fā)射到空中普通天線傳統(tǒng)的微波天線是將天線直接制備在介質(zhì)基底上導(dǎo)致大量的能量被天線基底所吸收，效率很低98%的能量損耗在基底中，只有2%的能量被發(fā)射出去應(yīng)用

利用光子晶體的缺陷態(tài)可以實現(xiàn)光子晶體光纖光子晶體光纖利用包層對一定波長的光形成光子能隙，光波只能在芯層形成的缺陷中存在和傳播，能量傳輸基本無損失也不會出現(xiàn)延遲傳統(tǒng)光纖不同波長的光穿過光纖纖芯的速度不同而且在長距傳輸時在信號中將出現(xiàn)時間延遲，光纖纖芯越粗延遲越厲害通過這樣纖維的一個光脈沖變寬會限制能精確接收的數(shù)

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