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| 光子晶體 |
光子晶體是指具有光子帶隙（PhotonicBand-Gap，簡稱為PBG）特性的人造周期性電介質結構，有時也稱為PBG光子晶體結構。所謂的光子帶隙是指某一頻率範圍的波不能在此周期性結構中傳播，即這種結構本身存在「禁帶」。這一概念最初是在光學領域提出的，其研究範圍已擴展到微波與聲波波段。由於這種結構的周期尺寸與「禁帶」的中心頻率對應的波長可比擬，所以這種結構在微波波段比在光波波段更容易實現。
簡介
光子晶體（Photonic Crystal）是在1987年由S.John和E.Yablonovitch分別獨立提出，是由不同折射率的介質周期性排列而成的人工微結構。光子晶體即光子禁帶材料，從材料結構上看，光子晶體是一類在光學尺度上具有周期性介電結構的人工設計和製造的晶體。與半導體晶格對電子波函數的調製相類似，光子帶隙材料能夠調製具有相應波長的電磁波---當電磁波在光子帶隙材料中傳播時，由於存在布拉格散射而受到調製，電磁波能量形成能帶結構。能帶與能帶之間出現帶隙，即光子帶隙。所具能量處在光子帶隙內的光子，不能進入該晶體。光子晶體和半導體在基本模型和研究思路上有許多相似之處，原則上人們可以通過設計和製造光子晶體及其器件，達到控制光子運動的目的。光子晶體（又稱光子禁帶材料）的出現，使人們操縱和控制光子的夢想成為可能。
評價
眾所周知，很多的研究都是起源於對自然界不同領域存在類似現象的假設開始的。因為宇宙萬物遵循着相同的規律，即使外表再怎樣的千變萬化，而內在的規則卻是有着高度一致性。這正是宇宙的神奇之處，也是人類難解的秘密。光子晶體的產生亦是如此，它是科學家們在假設光子也可以具有類似於電子在普通晶體中傳播的規律的基礎上發展出來的。從晶體結構圖中，我們可以看出晶體內部的原子是周期性有序排列的，正是這種周期勢場的存在，使得運動的電子受到周期勢場的布拉格散射，從而形成能帶結構，帶與帶之間可能存在帶隙。電子波的能量如果落在帶隙中，就無法繼續傳播。其實，不論是電磁波，還是其它波如光波等，只要受到周期性調製，都有能帶結構，也都有可能出現帶隙。而能量落在帶隙中的波同樣不能傳播。簡言之，半導體中離子的周期性排列產生了能帶結構，而能帶又控制着載流子（半導體中的電子或者空穴）在半導體中的運動。相似的，在光子晶體中是由光的折射率指數的周期性變化產生了光帶隙結構，從而由光帶隙結構控制着光在光子晶體中的運動。[1]