ID、2D、3D光子晶体示意图 三维光子晶体:完全禁带 APL77,3490(2000)上 12:1 丽鹏 ·带有光子禁带的光“绝鰾体 种p∥45.2413che國体学 体理学 制作过程示意图 自然界中的光子晶体 蝴蝶磨 PLante SoD 蛋白石 Dpea msi 45.24132che学 32-igche 体理学 Maxwel方程a(n:介电函数,有约束V.H=0 面心立方光子晶体结构 xE=-12B=1B·如果介电画 PRL63,1950(1989) ·球空气组成的人工 函数,则解 介电品体被实验观察 ⅴ×H =1E满足Bh定 到光子能带结构 H(x,) i-er) V×=V×H= 本征符 本征值本征态 种的45.24132he园体物学 趣452413 binche物理学3 http://10.45.24.132/~jgche/ 固体物理学 13 1D、2D、3D光子晶体示意图 • 带有光子禁带的光“绝缘体” 1887 1987 2-D periodic in two directions 3-D periodic in three directions 1-D periodic in one direction http://10.45.24.132/~jgche/ 固体物理学 14 三维光子晶体：完全禁带 • APL 77, 3490 (2000) • ε = 12:1 I: rod layer II: hole layer http://10.45.24.132/~jgche/ 固体物理学 15 制作过程示意图 http://10.45.24.132/~jgche/ 固体物理学 16 自然界中的光子晶体 蝴蝶翅膀 6.21µm 孔雀羽毛 蛋白石 http://10.45.24.132/~jgche/ 固体物理学 17 Maxwell方程 • 如果介电函 数是周期性 函数，则解 满足Bloch定 理 r ∇ × r E = − 1 c ∂ ∂t r H = i ω c r H r ∇ × r H = ε 1 c ∂ ∂t r E + r J = i ω c ε r E ∇ × 1 ε ∇ × r H = ω c ⎛ ⎝ ⎜ ⎞ ⎠ ⎟ 2 r H 本征算符 本征值 本征态 ∇⋅ r ε(r)：介电函数，有约束 H = 0 r H ( r x ,t) = e i r k ⋅ r ( ) x −ωt r H r k ( r x ) http://10.45.24.132/~jgche/ 固体物理学 18 面心立方光子晶体结构 • PRL 63, 1950 (1989) * 球—空气组成的人工 介电晶体被实验观察 到光子能带结构