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《电动力学第三版》chapter4 6光子晶体知识讲稿.ppt

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第四章
电磁波的传播
*§ 光子晶体
内容概要
1. 光子晶体简介
2. 一维光子晶体的转移矩阵
3. 光子带隙
4. 一维光子晶体的全反射
电动力学的最新拓展——光子晶体
20世纪对人类生活影响最深的发明是什么?
Moore定律:
1958年发明半导体集成电路芯片
——电脑,互联网,手机,数码电子,家电,医疗器件……
集成电路芯片晶体管数目每18个月增加1倍,每10年增加2个量级. 现在,一个芯片上的集成晶体管数目>109,一个晶体管造价<107元.
集成电路芯片技术发展的瓶颈何在?出路在何方?
出路有二:
瓶颈:量子效应,散热问题
集成光路芯片——光物理学家的一个伟大梦想
量子芯片:量子计算与量子通信
一个伟大的梦想——光子芯片
Photonic Chips: All-optical integreted circuits
基本的原器件(ponents)
微腔(Micro-Cavities)
波导(Waveguides)
光纤(Fibers)
光源(Sources)
开关(Switchs)
光子晶体为光子芯片的实现提供了一个全新的途径——柳暗花明
/~john/

PRL_58_2486
PRL_58_2059
1991年,Yablonovitch制作了第一块光子晶体. mm的孔,并呈周期性分布.
PRL_67_2295
(1D)一维光子晶体是指在一个方向上具有光子频率禁带的材料.
(2D)二维光子晶体是指在二维空间各方向上具有光子频率禁带特性的材料.
(3D)三维光子晶体是指在三维空间各方向上具有光子频率禁带特性的材料.

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