光子晶體可控制光子的運(yùn)動(dòng),是光電集成、光子集成、光通信的一種關(guān)鍵性基礎(chǔ)材料。用光子晶體器件來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電子器件,將會(huì)引起光通信領(lǐng)域的一場(chǎng)革命,信息通訊的速度快得無(wú)法想象。 3Q^fVn$tk
首先,光子晶體波導(dǎo)具有優(yōu)良的彎曲效應(yīng)。在一般的光纖波導(dǎo)中,當(dāng)波導(dǎo)拐彎時(shí),全內(nèi)反射條件不再有效. 因此會(huì)漏掉部分光波能量,使傳輸效率降低。而光子晶體彎曲波導(dǎo)中,所利用的是不同方向缺陷模共振匹配原理。原則上只要達(dá)到模式匹配,不管拐多大彎,都能達(dá)到很高的傳輸效率。 YHX Lv#8
此外,光子晶體還可用于制造各種性能優(yōu)良的光通訊器件,如光子晶體激光器。在傳統(tǒng)的激光器中存在著一些問(wèn)題。例如,激光器的發(fā)射波長(zhǎng)的變化使傳輸損耗發(fā)生變化,這對(duì)波分復(fù)用系統(tǒng)是十分不利的,而且隨著激光器功率的增加,激光器的線(xiàn)寬趨于飽和,并開(kāi)始重新展寬,這對(duì)于相干光纖通信,特別是PDM調(diào)制十分不利。激光器的輻射角雖然比LED已經(jīng)大大減小,但仍然不理想,這也導(dǎo)致了激光器的耦合效率不高,只能達(dá)到30% - 50%。而在激光器中引入一帶有缺陷的光子晶體,使缺陷態(tài)形成的波導(dǎo)與出射方向成一樣的角度,這樣,自發(fā)輻射的能量就幾乎可以全部用來(lái)發(fā)射激光,這就大大降低了激光器的閾值。目前,人們正在進(jìn)行著無(wú)閾值激光器的研究。 }baR5v
光子晶體在光通信系統(tǒng)中還有其它許多應(yīng)用,如光開(kāi)關(guān)、光放大和光交換機(jī)等新型器件。光子晶體優(yōu)良的特性,以及其在光電子領(lǐng)域巨大的應(yīng)用潛力,必將推動(dòng)光通信技術(shù)的飛速發(fā)展。目前光子晶體正處于深入研究和應(yīng)用推廣階段,許多美好的設(shè)想成為現(xiàn)實(shí),還有待對(duì)光子晶體進(jìn)行大量的研究工作。光子晶體電路和裝置的出現(xiàn)看起來(lái)只是時(shí)間問(wèn)題。
