作业帮[急]什么叫光子禁带?
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/04/28 05:15:37
[急]什么叫光子禁带?
解释一下光子禁带的概念及形成的原理
需要很详细的原理,为什么禁带能够“禁”，就是为什么一些频率能传，另一些就不行。
解释一下光子禁带的概念及形成的原理
需要很详细的原理,为什么禁带能够“禁”，就是为什么一些频率能传，另一些就不行。
即光子禁带材料,从材料结构上看,光子晶体是一类在光学尺度上具有周期性介电结构的人工设计和制造的晶体.与半导体晶格对电子波函数的调制相类似,光子带隙材料能够调制具有相应波长的电磁波---当电磁波在光子带隙材料中传播时,由于存在布拉格散射而受到调制,电磁波能量形成能带结构.能带与能带之间出现带隙,即光子带隙.所具能量处在光子带隙内的光子,不能进入该晶体.光子晶体和半导体在基本模型和研究思路上有许多相似之处,原则上人们可以通过设计和制造光子晶体及其器件,达到控制光子运动的目的.光子晶体(又称光子禁带材料)的出现,使人们操纵和控制光子的梦想成为可能.
光子晶体是指具有光子带隙（Photonic Band-Gap,简称为PBG）特性的人造周期性电介质结构,有时也称为PBG结构.所谓的光子带隙是指某一频率范围的波不能在此周期性结构中传播,即这种结构本身存在“禁带”.这一概念最初是在光学领域提出的,现在它的研究范围已扩展到微波与声波波段.由于这种结构的周期尺寸与“禁带”的中心频率对应的波一筹莫展可比拟,所以这种结构在微波波段比在光波波段更容易实现.微波波段的逞隙常称为电磁带隙（Electromagnetic Band-Gap,简称为EBG）,光子晶体的引入为微波领域提供了新的研究方向.光子晶体完全依靠自身结构就可实现带阻滤波,且结构比较简单,在微波电路、微波天线等方面均具有广阔的应用前景.国外在这一方面的研究已经取得了很多成果,而国内的研究才刚刚起步,所以从事光子晶体的研究具有重要的意义.
应用：迄今为止,已有多种基于光子晶体的全新光子学器件被相继提出,包括无阈值的激光器,无损耗的反射镜和弯曲光路,高品质因子的光学微腔,低驱动能量的非线性开关和放大器,波长分辨率极高而体积极小的超棱镜,具有色散补偿作用的光子晶体光纤,以及提高效率的发光二极管等.光子晶体的出现使信息处理技术的"全光子化"和光子技术的微型化与集成化成为可能,它可能在未来导致信息技术的一次革命,其影响可能与当年半导体技术相提并论.
光子晶体是指具有光子带隙（Photonic Band-Gap,简称为PBG）特性的人造周期性电介质结构,有时也称为PBG结构.所谓的光子带隙是指某一频率范围的波不能在此周期性结构中传播,即这种结构本身存在“禁带”.这一概念最初是在光学领域提出的,现在它的研究范围已扩展到微波与声波波段.由于这种结构的周期尺寸与“禁带”的中心频率对应的波一筹莫展可比拟,所以这种结构在微波波段比在光波波段更容易实现.微波波段的逞隙常称为电磁带隙（Electromagnetic Band-Gap,简称为EBG）,光子晶体的引入为微波领域提供了新的研究方向.光子晶体完全依靠自身结构就可实现带阻滤波,且结构比较简单,在微波电路、微波天线等方面均具有广阔的应用前景.国外在这一方面的研究已经取得了很多成果,而国内的研究才刚刚起步,所以从事光子晶体的研究具有重要的意义.
应用：迄今为止,已有多种基于光子晶体的全新光子学器件被相继提出,包括无阈值的激光器,无损耗的反射镜和弯曲光路,高品质因子的光学微腔,低驱动能量的非线性开关和放大器,波长分辨率极高而体积极小的超棱镜,具有色散补偿作用的光子晶体光纤,以及提高效率的发光二极管等.光子晶体的出现使信息处理技术的"全光子化"和光子技术的微型化与集成化成为可能,它可能在未来导致信息技术的一次革命,其影响可能与当年半导体技术相提并论.