本章小結

1.根據光子晶體空間結構分布的特點，可以將光子晶體分為一維光子晶體、二維光子晶體和三維光子晶體。一維光子晶體是指在一個方向上具有光子頻率禁帶的材料，它由兩種不同折射率的介質交替堆疊而成。在垂直于介質層的方向上，介電常數是空間位置的周期函數，而在平行于介質層平面的方向上，介電常數不隨空間位置變化。二維光子晶體是指在二維空間各方向上具有光子頻率禁帶特性的材料，它是由許多介質桿平行而有序地排列而成的。這種結構在垂直于介質桿的方向上（兩個方向）介電常數是空間位置的周期函數，而在平行于介質桿的方向上介電常數不隨空間位置變化。三維光子晶體是指在三維空間各方向上具有光子頻率禁帶特性的材料。

2.光子晶體的主要特性包括光子禁帶及光子局域。①光子禁帶:光子晶體最根本的特征是具有光子禁帶。在介電常數呈周期性分布的介質中，當介電常數的變化幅度較大且變化的空間周期與光的波長相近時，介質的布拉格散射會產生帶隙，使得一定波矢和頻率的光不能在晶體中傳播，從而產生光子禁帶。它有完全禁帶與不完全禁帶之分。②光子局域:在光子晶體中，如果原有的周期性或對稱性受到破壞，在光子禁帶中就有可能出現頻率極窄的缺陷態，與缺陷態頻率吻合的光子會被局域在出現缺陷的位置，一旦偏離缺陷位置光就將迅速衰減。光子晶體的缺陷包括點缺陷和線缺陷。

3.光子晶體的理論分析的主要方法有:平面波展開法、球面波展開法、傳遞矩陣法、時域有限差分法、有限元法等。解釋光在周期性介質中的傳播特性主要有兩種理論，一種是耦合模理論，另一種是布洛赫-弗洛凱理論。

4.光子晶體的應用主要包括:①高性能反射鏡，②光子晶體微腔與光子晶體激光器，③光子晶體波導，④光子晶體光纖，⑤光子晶體超棱鏡，⑥光子晶體偏振器，⑦光子晶體濾波器。