从固体物理到光子晶体剖析

从固体物理到光子晶体能带论能带论能带论能带论能带论能带论能带论能带论由此我们看出能带在特定的位置发生了分裂，产生能系，相应能量的声子发生反射。向光子的猜想电磁波可表示为：向光子的猜想波的传播速度（相速）为：向光子的猜想对于非均匀介质，尤其是其介电常数是周期性变化时，有:向光子的猜想向光子的猜想向光子的猜想比较电子和光子（在晶体中）的定态波动方程，可以看出两式得相似之处：向光子的猜想因此我们完全可以将光子晶体中这些周期性的不同折射率部分，与固体物理中的周期性势场的扰动相比拟，而光子便与声子有相同的地位。于是我们便可以得到与固体物理中及其类似的结果：固体中电子能隙和光子的能隙两者间的异同半导体中电子的能量若处于带隙之中，则它完全不能产生跃迁；光子晶体有两种带隙： 一）一种是不完全带隙，即在某些方向上光不能通过介质，但在另一些方向上又能通过； 二）另一种是完全带隙即在所有方向上光都不能通过。自然界中的光子晶体结构蛋白石蛋白石即使天然的光子晶体内部的缺陷造成折射率的不同，而对不同频率的光的通透性有影响，从而看起来色彩斑斓。自然界中的光子晶体结构蝴蝶翅膀上的磷粉及其微观结构我们的应用：光纤AnSEMimageofaphotonicband-gapfibre.Theregionwiththeextraairholeinthecentreactsasthecore,inwhichlightisguidedbyaphotonicband-gap.Thefibreisabout40micronsacross.光纤上图的导光空道及其导光的情形光纤AnSEMimageofaphotoniccrystalfibre.Notetheperiodicarrayofairholes,andthecentraldefect(amissinghole)thatactsasthefibre'score.Thefibreisabout40micronsacross.光纤上文光纤的通光图光子晶体光纤（PCF）的优点：(1)无截止单模(EndlesslySingleMode)(2)不同寻常的色度色散(3)极好的非线性效应(4)优良的双折射效应光波导器件在直角处可避免光损耗未来的集成光子晶体高超范新谢谢观看