文 献 综 述

一 光子晶体

1.1 光子晶体的概念

光子晶体（Photonic Crystal，简称PC），又称为光子带隙材料，是指介电常数（或折射率）呈周期性变化一类物质。自1987年Yablonovitch和John^[1,2]两位科学家分别独立的提出了光子晶体概念以来，研究者对于光子晶体的晶体结构和性质进行了系统深入的研究。人们发现光子晶体和半导体有许多相似之处，通过设计和制造光子晶体器件可以实现对光子运动的控制，因而使得人们操纵和控制光子的梦想成为可能。

1.2光子晶体的特性

（1）光子带隙

光子晶体，类似于半导体材料，具有光子带隙。当光子晶体中介电常数在空间呈周期性变化并且其变化幅度较大与光的波长接近时，就会产生带隙，相应于此带隙区域频率的光将不能通过介质，而是被全部反射出去 ^[3,4]。由于该性质类似于半导体的电子禁带，因此光子晶体又称为”光半导体”。相较于电子，光子具有传输速度快、频带宽等特点，使得该材料有望取代传统半导体材料，实现材料领域新的革命。

（2）光子局域现象

通过向光子晶体中引入缺陷，将在光子能隙中将产生相应的缺陷能级，对应于此能级频率的光只能存在于缺陷处，而不能向空间传播。这就是光子晶体的光子局域现象。

（3）负折射效应