光子晶體能帶是什么?

光子晶體能帶是指具有光子帶隙特性的人造周期性電介質(zhì)結(jié)構(gòu)中的能量分布。這種結(jié)構(gòu)由不同折射率的材料按一定幾何形狀周期性地排列而成，使得在其中傳播的電磁波受到布拉格散射的調(diào)制作用而形成特定的能級(jí)和禁區(qū)——即所謂的“能帶”與“帶隙”。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)電磁波在光子晶體中傳播時(shí)，由于材料的折射率呈周期性變化導(dǎo)致光的傳播路徑發(fā)生干涉效應(yīng)；某些頻率范圍內(nèi)的光線會(huì)因?yàn)槠茐男愿缮娑鵁o(wú)法繼續(xù)在系統(tǒng)內(nèi)傳遞形成強(qiáng)度衰減區(qū)域或稱(chēng)為光能間隙、也即是所說(shuō)的光子帶隙。這些無(wú)法在該結(jié)構(gòu)中傳輸?shù)墓獾念l率范圍對(duì)應(yīng)于能帶圖中的空白部分或者說(shuō)是禁止頻段；而允許通過(guò)的光線則對(duì)應(yīng)著那些未被填滿(mǎn)的能量狀態(tài)或是說(shuō)通頻帶的部分也就是所說(shuō)的允許帶子或說(shuō)是導(dǎo)帶了.因此可以說(shuō)光子的運(yùn)動(dòng)受到了類(lèi)似于半導(dǎo)體中電子運(yùn)動(dòng)的限制和控制：只有當(dāng)其具有的能量落在允許的帶狀區(qū)域內(nèi)時(shí)才能夠在該材料中自由穿行而一旦落入到被抑制掉的禁區(qū)當(dāng)中就無(wú)法再向前進(jìn)行下去了。