光子

光子（精选8篇）

光子 篇1

光子嫩肤是什么_光子嫩肤的功效

简介

光子嫩肤是一种带有美容性治疗的技术，可以说是脱毛的孪生兄弟。

它是利用光子嫩肤仪强脉冲光子产生的光化学作用,刺激肌肤,使真皮层胶原纤维和弹力纤维产生分子结构的化学变化,数量增加,重新排列,恢复其原有的弹性,从而达到消除皱纹和缩小毛孔的治疗效果.另外,它所产生的光热作用可增强血管功能,改善肌肤的微循环。

光子嫩肤技术是一种非剥脱的物理疗法,具有高度的方向性,很高的密度和连贯性,光子嫩肤可被聚集到很小的治疗部位,因而其作用部位准确,不会对周围组织和皮肤附属器官造成损伤.同时,光子嫩肤非介入的治疗方法适应不同的皮肤状态,安全有效,不会对皮肤造成损坏。

光子嫩肤每个人都希望达到最好的效果,那我们首先要了解一下光子嫩肤的原理,它是一种使用连续的强脉冲光子技术的非剥脱性疗法,可消除细小皱纹、去除毛细血管扩张、色素斑.在选择适应症的基础上,光嫩肤技术划分为一型和二型:

一型光嫩肤适合于治疗色素性问题如色素沉着、着色斑、雀斑、咖啡斑、肤色晦暗。良性血管性病变和皮肤异色症,包括毛细血管扩张、酒糟鼻、激光去皱及其它治疗术产生的红斑等.

二型 光嫩肤适合于治疗皮肤损伤,涉及胶原组织的变化和弹性组织变性,如毛孔粗大、皮肤松弛、细小皱纹等.光嫩肤技术能够在单一疗程中明显使皮肤损伤得以显著改善。

功效

1、光子能无损伤穿透皮肤，并被组织中的色素团及其血管内的血红蛋白选择性吸收，在不破坏正常组织细胞的前提下，使扩张的血管、色素团块、色素细胞等被破坏和分解，从而达到去斑美白、去红血丝的效果。

2、光子作用于皮肤组织产生光热作用和光化学作用，促使胶原纤维和弹力纤维的新生和重新排列，使面部皮肤恢复弹力性、皱纹消除或减轻，毛孔缩小。从而起到皮肤抗衰老和使皮肤年轻化的作用。

3、光子可有效的作用于皮肤的皮脂腺，调节和抑制皮脂腺功能，从而改善油性皮肤。

4、光子可穿透皮肤，直达皮肤深层的毛囊根部，破坏毛发生发中心，从而达到皮肤脱毛的作用。

治疗原理

生物刺激作用

光子嫩肤祛痘痕的原理主要有两种，生物刺激作用和光热解原理。生物刺激作用是强脉冲光作用在皮肤上产生的光化学反应，主要有让真皮层的胶原、弹力纤维的内部分子结构发生化学变化，恢复弹性。另外，强脉冲光产生的光热作用，能够增强血管功能，改善循环，缩小毛孔，消除浅表皱纹。

光热解原理

痘印部位的色素沉淀让其在吸收光后温度高于周围皮肤，利用它们的温差来让色素破裂分解，消除色素沉淀，并且不会损伤正常组织。祛痘印消除色素沉淀有较好效果。

光子嫩肤治疗周期及效果：光子嫩肤一般分为治疗期、嫩肤期及保养期。一般需要做五次，每三周一次，每次持续二十分钟，一般二到三次即可看到明显效果。

平滑修复光作用于皮肤上时，被皮肤吸收后，组织发生改变，排列致密，促进胶原蛋白合成，加快皮肤循环系统，增强皮肤的免疫力和抵抗力。

生物刺激作用:强脉冲光作用于皮肤后产生的光化学作用，使真皮层的胶原纤维和弹力纤维内部产生分子结构的化学变化，进而恢复原有弹性。另外，其所产生的光热作用，可增强血管功能，使循环改善，从而达到消除皱纹 ，缩小毛孔的治疗效果。

光热解原理:由于病变组织内的色素团含量远远多于正常皮肤组织，其在吸收光之后产生的升温温度也高于皮肤。利用它们的温差使病变血管封闭，色素破裂分解，而不损伤正常组织。

[光子嫩肤是什么_光子嫩肤的功效]

光子 篇2

关键词：全息,光子晶体,禁带,周期结构,光子禁带,光学厚度

自从1987年Yablonovitch[1]和John[2]分别提出光子晶体和光子能带结构的概念以来, 人们对一维、二维和三维的光子晶体都已经做了较深入的研究.由于有类似于半导体材料中的“频率禁带”特性, 因此光子晶体有着很广阔的应用前景.一维光子晶体在微结构上最为简单, 易于制备, 具有制造超低耗波导、全方位反射镜、光学开关等多种用途, 一维光子晶体结构也可以具有全方位的三维能隙结构[3,4], 用一维光子晶体可能制备出用二、三维光子晶体结构材料制作的器件.因此, 对一维光子晶体进行深入研究是很有意义的.

体全息介质可以看成是一种光子晶体, 体全息介质中存在着某种光子的带结构.与普通突变周期结构的光子晶体相比, 全息光子晶体的周期性变化是渐变的.用全息方法或多光束干涉法制作可见光谱区的光子晶体的方法已有报导[5,6,7,8].为了深入地探讨体全息图作为光子晶体的性质, 以及为了用全息方法制作出可供实际使用的光子晶体, 必须全面分析体全息图中所展现的光子禁带的特点.在这里采用了传输矩阵法, 应用参数调节的方法来研究折射率调制周期倍率和光学厚度对一维全息光子晶体禁带的调节作用.

1 模 型

一维全息光子晶体中, 折射率分布与光场强度分布规律相同, 则折射率分布可写为:n=n0+△ncos (2πz/d) , 其中, n0是全息介质中的平均折射率;△n是折射率的调制度;d是一个周期的长度, 如图1所示.在这种介质中, 折射率是一种余弦函数渐变周期结构 (n是z的函数) , 光学厚度为nd.

二元一维阶跃式光子晶体的折射率分布, 如图2所示.这种一维光子晶体的结构是由折射率分别为n1和n2的2种材料交替组成的, 厚度分别为d1、d2, 一个周期的厚度为d=d1+d2, 两层介质的光学厚度分别为n1d1, n2d2.

2 原 理

采用传输矩阵法计算时, 将每一个周期分成若干个子层, 则每个子层的传输矩阵为[9,10]

$\mathit{{\rm M}}{}_j=\left[\begin{array}{l}\cos \delta {}_j\frac{i}{{\rm N}{}_j}\sin \delta {}_j\\ i{\rm N}{}_j\sin \delta {}_j\cos \delta {}_j\end{array}\right](1)$

Nj由下式表示为 (脚标j代表第j个晶格)

${\rm N}{}_j=\{\begin{array}{l}n{}_j/\cos \theta {}_j,S\text{偏}\text{振}\\ n{}_j\cdot \cos \theta {}_j,{\rm P}\text{偏}\text{振}\end{array}(2)$

式中, θj为光进入第j个晶格时的折射角;$\delta {}_j=\frac{2\text{π}}{\lambda }\cdot n{}_{j}d{}_j$为光在第j个晶格中产生的相位差;nj为第j子层的折射率;dj为第j子层的厚度, 且设光正入射到全息光子晶体上.设晶体共有k层晶格, 整个全息光子晶体的传输特性可用下面矩阵方程描述

$\left[\begin{array}{l}\mathit{B}\\ \mathit{C}\end{array}\right]=\left\{{\displaystyle \prod _{j=1}^k\left[\begin{array}{l}\cos \delta {}_j\frac{i}{n}\sin \delta {}_j\\ in{}_j\sin \delta {}_j\cos \delta {}_j\end{array}\right]}\right\}\left[\begin{array}{l}1\\ {\rm N}{}_{k+1}\end{array}\right](3)$

不难求出, 全息光子晶体的反射率为

$R=\left(\frac{{\rm N}{}_{0}B-C}{{\rm N}{}_{0}B+C}\right)\left(\frac{{\rm N}{}_{0}B-C}{{\rm N}{}_{0}B+C}\right){}^{*}(4)$

由此, 即可得到全息光子晶体的带隙结构.

3 计算结果及分析

文中计算的都是正入射的情况, S偏振和P偏振情况完全一样, 以下均以P偏振计算情况为例.

(1) 折射率调制周期的影响

针对折射率调制的周期性n=n0+△ncos (2πz/Λ) , 引入一个余弦函数综量的可调倍率X, 折射率改写为n=n0+△ncos (X (2πz/Λ) ) 的形式, 通过改变X的数值, 计算了禁带随其变化的情况, 这里n0=1.52, △n=0.07, λ=457 nm, 禁带的计算结果如图3所示.

现将禁带宽度和禁带位置的计算结果列出, 如表1所示.

由计算结果可以得出结论:介质膜的折射率调制倍率对禁带宽度和禁带位置有明显的调制作用;随着折射率调制周期倍率的增大:禁带宽度减小, 禁带中心的位置移向短波.倍率小于1时对禁带宽度及位置影响较大, 倍率大于1时的影响较小, 禁带位置相对较集中;在X=0.2～1.8的变化范围内, 禁带位置在2 500～2 700 nm的范围内变化较大, 在调节参数较小时, 禁带宽度较大.

(2) 光学厚度的影响

改变介质的光学厚度:nd, 引入了一个可调参数X, 令nd=Xnd, 计算了随着X的改变, 禁带位置和宽度的变化情况, 通过编程计算, 结果如图4所示.

现将禁带宽度和禁带位置的计算结果列出, 如表2所示.

由计算结果可以得出结论:介质膜的光学厚度对禁带宽度和禁带位置有明显的调制作用;随着光学厚度的增大:禁带宽度增大, 禁带中心的位置移向长波.相对折射率调制周期对禁带的影响, 光学厚度的改变对禁带的影响较小, 在X=0.2～1.8的变化范围内, 禁带位置在90～900 nm的范围内变化, 在光学厚度较大时, 禁带宽度大.

4 结 论

对一维全息光子晶体, 用传输矩阵方法, 对不同的基本周期结构下的反射率进行了计算.结果表明, 光子禁带与光子晶体基本周期结构单元的光学厚度以及折射率调制的周期分布有关.在设计光子晶体时, 可以根据对禁带宽度及位置的设计需要, 通过改变光子晶体的基本周期结构的参数来实现对光子带隙的控制, 这在光子晶体的应用中很有价值.

参考文献

[1]Yablonovitch E.Inhibited spontaneous emission in solid-state physics and electronics[J].Physical Review Let-ters, 1987, 58 (20) :2059-2061.

[2]John S.Strong localization of photons in certain disor-dered dielectric super lattices[J].Physical Review Let-ters, 1987, 58 (23) :2486-2489.

[3]Fink Y, W inn JN, Fan S, et al.A Dielectric Omnidi-rectional Reflector[J].Science, 1998, 282:1679-1682.

[4] Chigrin D N, Lavrinenko A V, Yarotsky D A, et al. Observation of total omnidirectional reflection from a one-dimensional dielectric lattice [J]. Applied Phys. A, 1999, 68 (1) : 25-28.

[5]M Campbell, D N Sharp, et al.Fabrication of photoniccrystals for the visible spectrum by holographic lithogra-phy[J].Nature, 2000, 404 (6773) :53-56.

[6]Satoru Shoji, Satoshi Kawata.Photofabrication of three-dimensional photonic crystals by multibeam laser interfer-ence into a photo-polymerizable resin[J].AppliedPhys.Let., 2000, 76 (19) :2668-2670.

[7]Toshiaki Kondo, Shigeki Matsuo, Saulius Juodkazis, etal.Femtosecond laser interference technique with diffrac-tive beam splitter for fabrication of three-dimensionalphotonic crystals[J].Applied Phys.Let., 2001, 79:725-727.

[8] Shu Yang, Mischa Megens, Joanna Aizenberg, et al. Creating Periodic Three-Dimensional Structures by Multibeam Interference of Visible Laser [J]. Chem. Mater., 2002, 14 (7) :2831-2833.

[9]Wandg Hui, LI Yongping.An Eigen matrix method forobtaining the band structure of photonic crystals[J].Ac-ta physica sinica, 2001, 50 (11) :2172-2178 (in Chi-nese) .

光子无痛脱毛 篇3

光子脱毛法和激光脱毛法一样，都是采用能量光源选择性光热解原理，利用毛发中的黑色素能选择吸收特定波长光子能量的特性，将光能转化成热能，使毛囊凝固坏死脱落，从而破坏毛发。同时，又不会损伤毛囊周围组织，达到永久性去除毛发的效果。

与激光的单一波段强能量技术不同，光子脱毛技术具有多种波长和多脈冲的特点，可以根据毛发的粗细及颜色不同调整脉冲宽度，加之能量低，使之可以在疗程中不损伤皮肤，不留下治疗痕迹。与激光脱毛相比，光子脱毛具有更快速、经济，无痛苦，不损伤皮肤，无需特别护理和休息、不影响日常活动和体育锻炼等优点。

光子脱毛法适合各年龄人群，男女均可采用。一般的四肢、前额发际、后枕发际、唇部、腋窝、胸部，以及比基尼区、面颊部等，都是光子脱毛的适应部位。

由于毛发的生长周期分为生长期、休止期、退行期三期，其中以生长期毛发对光子特别敏感，最容易被破坏，因此光子脱毛主要是针对生长期毛发。而不同部位的毛发并非都处在生长期，所以一次光子脱毛并不能做到彻底祛除毛发，一般需要连续3次，甚至3次以上的治疗，才能获得满意的效果。一般每次治疗间隔为1~ 2月。

关于光子脱毛

* 在治疗过程中，大部分患者有轻微的针刺感或灼热感，无其他特殊不适。

* 治疗局部可以出现轻度红润，数分钟至数小时后能自行消失。

* 治疗前局部不能有感染，最好能做好清洁。

* 每次脱毛根据面积大小，所需时间从数分钟到数十分钟不等，所需费用从一二千元到数千元不等。

* 治疗结束后，经过简单的冷敷就可以回家。

* 治疗后不留痕迹，没有伤口，不需要避水，但最好不要用热水用力擦洗刚脱毛区域。

* 面部及其他暴露脱毛部位最好能在48小时内避光。

什么是光子嫩肤 篇4

事实上光子嫩肤现在已经成为了美容领域的，最受欢迎的一种美容护肤方式，对于爱美的女性朋友而言，光子嫩肤可以有效地帮助，他们护理和解决各种肌肤问题，而且还不会存在危害。

光子嫩肤其实就是强脉冲光子技术，是一项创新技术，可用以解决多种良性皮肤病变，如表皮瘢痕、老年斑、胎记、不雅的血管或其它污斑及去多余毛发等。光子嫩肤治疗是安全、非介入性的方法，有非常好的皮肤美容效果。

1、生物刺激作用：强脉冲光作用于皮肤后产生的光化学作用，使真皮层的胶原纤维和弹力纤维内部产生分子结构的化学变化，恢复原有弹性。另外，其所产生的光热作用，可增强血管功能，使循环改善，从而达到消除皱纹，缩小毛孔的治疗效果。

2、光热解原理：由于病变组织内的色素团含量远远多于正常皮肤组织，其在吸收光之后产生的升温也高于皮肤。利用它们的温差使病变血管封闭，色素破裂分解，而不损伤正常组织。

准完全带隙胶体非晶光子晶体 篇5

三维面心立方结构的固有的`高对称性使其只具备非完全光子带隙，而非晶结构可降低对称性导致准完全光子带隙的出现.实验结果表明非晶胶状晶体具有准完全光子带隙.非晶胶状光子晶体中的光子带隙的禁带宽度与波长均不随光入射到样品池的角度的变化而明显变化.其禁带宽度比SiO2小球面心单晶的禁带宽度宽得多.

作 者：何拥军 苏惠敏 唐芳琼 董鹏 汪河洲 HE Yong-jun SU Hui-min TANG FANG-QIONG DONG Peng WANG He-zhou  作者单位：何拥军,HE Yong-jun(中山大学;广东省电力集团公司通信中心,)

苏惠敏,汪河洲,SU Hui-min,WANG He-zhou(中山大学)

唐芳琼,TANG FANG-QIONG(中国科学院感光化学研究所,)

光子嫩肤美容比激光美容好？ 篇6

光子嫩肤美容的优势有哪些？

1、光子嫩肤在治疗的时候，求美者不会感受到任何的疼痛感，完全是微创的治疗方法，而且在术后不会出现任何的副作用，是很安全的。

2、光子嫩肤在时间上有绝对的优势，不仅在治疗过程中，还是治疗之后所需要的时间都比较的少，一次治疗半个小时左右，术后不需要过多时间的护理，不会对生活造成任何的影响。

3、光子嫩肤的治疗效果是持久的，对于肌肤的小问题在很快解决后，一般的也就不会再复发了。

由于仪器在发出强脉冲光时，能量与时间得到合理控制，正常的皮肤组织对这些波长的光子能量吸收得很少，所以几乎不会遭到损伤。光子嫩肤术是可以同时治疗色素问题和血管问题的多面手，是最具吸引力的美容治疗仪器。

与激光美容相比，光子嫩肤的优势在于：

由于波长不同，光子的光谱是宽的，因此对于吸收波长不同的物质，如色素、血红蛋白、水分等均有作用，可以同时改善色斑、红血丝和皮肤质地等；而激光多为单一波长，不同波长的激光有不同的适应症，所以针对性较强。光子嫩肤治疗时的能量参数是比较温和的，治疗后皮肤反应相对于激光治疗来说，要轻一些。

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光子晶体波导的FDTD分析 篇7

关键词：光子晶体,光子晶体波导,时域有限差分算法,光子带隙

0 引言

光子晶体的概念是由E.Yablonovitch[1]和S.John[2]于1987年几乎同时分别独立地提出的。自从光子晶体这个概念被提出以来,人们就在理论上和实验上对光子晶体进行了广泛的研究[3]。光子晶体是由不同介电系数的物质周期性排列而成的,在这种折射率呈周期性排布的电介材料中,某些波段的电磁波因周期性结构的强散射效应(strong scattering effect)将无法在电介材料中传播,因而形成光子带隙结构,即“光子禁带”。频率落在光子带隙内的电磁波不能在光子晶体中传播,因而能很好地控制光在介质中传播。

本文正是利用这一特性制成了光子晶体波导,它有效地为光通信系统中现存的问题提供了一个良好的解决途径,为将来超大规模全光或光电子集成回炉提供了一个很好的基础物质平台。

本文利用时域有限差分法(Finite Difference Time Domain ,简称FDTD 法)[4,6]分析了光子晶体波导的传输特性、模场分布还有透射率,时域有限差分法计算较为简便、通用性和适用性强、节约计算空间和存储空间。FDTD直接把含时间变量的Maxwell旋度方程在Yee氏网格空间中转换为差分方程,在时间和空间轴上逐步推进的求解,最终求出空间场的分布。

1 FDTD算法

FDTD算法: 把含时间变量的Maxwell旋度方程在Yee氏网格空间中转换为差分方程。在这种差分格式中每个网格点上的电场(或磁场)分量仅与它相邻的磁场(或电场)分量及上一时间步该点的场值有关。在每一时间步计算网格空间各点的电场和磁场分量,随着时间步的推进,即能直接模拟电磁波及其与物体的相互作用过程。

TM情形:直角坐标系下

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将各式写成离散式:

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2 介质的边界条件

Yee网格与垂直的X-Y平面如图1和图2所示。

最边缘的Hx,Hy,Ez由于没有更边缘的电磁场值可供计算,因此确定零为其默认值。

使用完美匹配层(Perfectly Matched Layer, PML)来作为吸收边界,完美匹配层设置的基本结构如图3所示, 在FDTD计算区域中,麦克斯韦方程以常规的FDTD方法求解。在计算域四周PML层,计算域中的散射体或者辐射源产生的外行波穿过与PML层的分界面,在PML层中被吸收。

整个网格分为九个区域,最中间是计算区域,区域1～8是APML层。其中区域5～8是APML的角区域,相应的电磁参数设置是(σx,σy,σmx,σmy)。区域1～2垂直x轴, 电磁参数设置是(σx,σy,0,0)。蛆域3～4垂直于y轴,电磁参数设置是(0,0,σmx,σmy)。

网格的划分过程中,时间步长取为undefined,其中c为自由空间光速。

3 仿真算法和结果分析

光子晶体参数:介质柱的晶格常数a=10.66665mm,半径R=2.13333mm(占空比f=0.2),其相对介电常数εa=11.7(GaAs)衬底相对介电常数为εb=1(空气)的正方晶格光子晶体。使用0.5mm×0.5mm的网格对21×21个晶包进行划分,四周用完美匹配层对光波进行吸收。首先对没有加入缺陷的光子晶体进行分析,激励源采用高斯脉冲,设置PML边界层数为12a,得到这种结构的光子晶体的带隙图, 得到光子带隙在0.27到0.42之间。

然后在光子晶体中引入线缺陷,构成光子晶体光波导, 线缺陷光子晶体光波导是在光子晶体的中间用空气取代一行介质柱。如图5所示。

在A点激励高斯脉冲,在B1点进行接收,通过对接收到的信号进行傅里叶变化后,比较接收端和输入端的光功率,对得到的图形进行归一化处理,得到如图6所示的透射系数。

从图中可以明显看到,原来光子带隙中的光可以较好地通过光子晶体光波导。

图7是其模场分布图。从图7中看到光子禁带的光频率只能在预先设计好的通道中通过,较好验证了光子晶体波导理论:当把缺陷引入光子晶体中,那么落在禁带频率的光波就被局限在这个缺陷中,如果引入的缺陷是线缺陷,那么就能将这些频率的光波从一个位置导向另一个位置,这就是一种全新的导波机制——光子带隙导波。

参考文献

[1]Yablonovitch E.Inhibited Spontaneous Emission in Solid-state Physicsand Electronics[J].Phys.Rev.Lett.,1987,58(20):2059-2061.

[2]John S.Strong Localization of Photons in Certain Disordered DielectricSuper Lattices[J].Phys.Rev.Lett.,1987,58(23):2486-2489.

[3]Jannopoulos J D,et al.Photonic crystals:modeling the filow of light[M].New York:Princeton university press,1995:12-13.

[4]葛德彪,闫玉波.电磁波时域有限差分方法[M].西安:西安电子科技大学出版社,2002.

[5]王长清,祝西里.FD-TD的基本原理[J].无线电电子学汇刊,1988(1-2):38-48.

[6]Yee K S.Numerical Solution of Initial Boundary Value Problems In-volving Maxwell’s Equations in Isotropic Media[J].IEEE.Trans.An-tennas Propagate.,1966,14(4):302-307.

光子晶体谐振腔简介 篇8

关键词：光子晶体 光子晶体谐振腔 光子晶体微腔 光子晶体环形腔

近年来，光子晶体由于具有控制光子流动的能力等奇特物理性质而备受人们的关注。光子晶体是一种折射率呈空间周期变化的新型微结构材料，入射到光子晶体内的光波收到布拉格散射形成能带结构，能带间有带隙存在。只有频率在光子能带内的光才能在光子晶体中传播，频率落在光子带隙内的光则被禁止。

光子晶体谐振腔][的制作近年来对光电集成器件发挥这巨大的用途，因此引起研究者广泛的注意。光子晶体微谐振腔能达到数值很高的品质因子（Quality factor），这是利用其它材料所制作的谐振腔所无法完成的。如果于光子晶体某个位置中引入点缺陷，相当于将光子局域态引入光子禁带中。在非常小的点缺陷中局域着位于该位置的光场，能量密度可以达到非常高。

制作光子晶体谐振腔的原理是利用缺陷态光子晶体的光子局域和谐振性质。品质因子是用来描述光子晶体谐振腔的一个重要参数，谐振腔的谐振谱的宽窄可以用品质因子相对应，品质因子越大则对应的光子晶体谐振腔的谐振谱越窄。光子晶体微腔可具有小的模式体积和大的Q值，在很多物理和工程领域的应用很广泛而且普遍，如电子光子相干作用、非线性光学效应、量子信息处理、低阈值激光器、滤波器等。本文主要介绍两种常见的谐振腔：光子晶体微腔和光子晶体环形腔。

1、光子晶体微腔

对于光集成发展微谐振腔的制作有着至关重要的意义。传统的谐振腔在尺寸微小方面远远不能达到要求，而且损耗，同时大品质因数小。相比而言，光子晶体微谐振腔的品质因子可以做的很高，这是采用其他材料制作的谐振腔无法实现的。

在完整的光子晶体中去除一个或若干个介质柱，即可形成光子晶体微腔。微腔的获得可以通过改变晶体中某些区域的几何尺寸、介电常数、形状等方式。考虑一个简单的由介质柱构成的二维晶格光子晶体结构，利用制作光子晶体谐振腔的最简单方法，即改变光子晶体中一个介质柱的半径。当将介质柱半径减小时，形成一个受主谐振腔，当介质柱半径增大时，则成为一个施主谐振腔。

光子晶体微腔具有很多重要的特性：如超小体积，高品质因子等。将光子晶体波导和微腔相结合可形成滤波器，当波导的模式与微腔共振模的频率一致时将产生谐振，对不同的波长进行选择性地输出，可应用于光通信系统中信号的上传/下载，也可用来形成波分复用/解复用。

在光子晶体结构中引入缺陷后，会在光子晶体中可能产生缺陷态，这种缺陷态对应很窄的频率范围，并且具有很大的态密度，光子晶体微腔品质因子高，模式体积小。目前，在实验中微米及亚微米尺度的光子晶体微腔可运用Si或Ⅲ、Ⅴ主族的半导体材料可以加工出。

光子晶体微腔作为最简单的谐振腔，通过改变微腔的中央介质柱半径，可以改变谐振腔的谐振频率。对于减小中央介质柱半径的受主谐振腔，当介质柱半径越小时，谐振频率呈增大的趋势：而对于增大中央介质柱半径的施主谐振腔，当介质柱半径越大时，谐振频率呈减小的趋势。

2、光子晶体环形腔

本文介绍的环形谐振腔最早是由2004年V.Dinesh Kumar提出来的，他们研究了将一环形谐振腔嵌入光子晶体中之后，直波导中光的传播影响很大程度上取决于直波导与环形谐振腔共振与否，该结构入射光场有时可以被全部局域在环形谐振腔中。Djavid研究小组后来对环形腔结构做了深一步的分析和研究，主要研究了各种影响环形谐振腔光波传输性质的主要参数，以及当改变散射介质柱、内部介质柱和耦合介质柱的折射率，以此来设计波分解复用器。

如图1是正方晶格光子晶体环形腔结构示意图，设计环形腔结构时，特意在图中的环形腔的每个角落处额外添加了一个散射介质柱，可以降低传输模式在波导转弯处的损耗和衰减，见图中圆圈所标示。这与在弯曲波导中通过添加了一个反射镜来减少能量反射是同一原理，计算结果表明：光波的输出效率可以通过添加此散射介质柱得到极大的提高。

研究发现：光子晶体环形腔制作的器件，调节方法所需调节的介质柱数目少，制备简单。

3、总结

由上可见，若我们加大对光子晶体的研究和投入，就光通信和光学集成的发展来看，既符合信息社会发展趋势，又具有前瞻性，在未来大容量、高效、远距离、高安全性方面具有巨大的潜在优势。