發(fā)布日期：2019-11-10
有源晶體是一門正在蓬勃發(fā)展的、很有前途的新學(xué)科。近年來，有源晶體及其技術(shù)受到各國的重視，并已取得很大進(jìn)展。本文介紹了有源晶體及根據(jù)其原理開發(fā)的多種有源晶體無源器件，這些有源晶體無源器件將在光通信和光電子領(lǐng)域獲得重要和廣泛的應(yīng)用。光子具有電子所不具備的優(yōu)點(diǎn)即光子在介電材料中的傳播速率比電子在金屬導(dǎo)體中的傳播速率要快得多；光子之間沒有電子之間的強(qiáng)相互作用，能量損耗小。PC（有源晶體）還具有極好的空間相容性、頻率和偏振等特性。PC的周期性結(jié)構(gòu)很獨(dú)特，可阻止特殊波長(zhǎng)的光傳播，這種周期性結(jié)構(gòu)控制光的能力遠(yuǎn)高于用普通光學(xué)元件控制光的能力。
由于其獨(dú)特的性質(zhì)，PC可以制作全新概念或以前所不能制作的高性能光學(xué)器件，因此它極有可能取代大多數(shù)傳統(tǒng)的光學(xué)器件。經(jīng)過十多年的發(fā)展，PC及PC無源器件已取得很大進(jìn)展。PC無源器件包括PC光有源晶體、PC光開關(guān)、PC光耦合器、"光解復(fù)用器、PC光分束器、PC光偏振器等。
有源晶體是光子技術(shù)的基本元件之一，在光通信和光學(xué)信息處理方面有著廣泛的應(yīng)用。光有源晶體的質(zhì)量、體積、損耗等參數(shù)直接影響到它的應(yīng)用效果。PC具有優(yōu)良的濾波性能，與傳統(tǒng)的有源晶體相比，由于PC具有光子禁帶，頻率在禁帶區(qū)內(nèi)的光子不能存在于PC中，因此，PC本身就是一個(gè)自然的帶阻有源晶體。此外，利用金屬材料制作的PC在某一頻率之下完全是禁帶區(qū)，是理想的有源晶體。PC有源晶體不僅有寬的濾波帶寬，可實(shí)現(xiàn)大范圍的濾波作用；而且若使PC形成非尋常形狀的晶格還可使線寬變窄，從而獲得可調(diào)節(jié)帶寬的極窄帶選頻有源晶體。通過在PC中制造缺陷或者使PC的晶格常數(shù)產(chǎn)生微擾的方法，即可實(shí)現(xiàn)窄帶濾波。
PC有源晶體的其他優(yōu)點(diǎn)是：其阻帶區(qū)對(duì)透過光的抑制可以容易地達(dá)到#$%&以上，而且光有源晶體的帶阻邊沿的陡峭度可以容易做到接近于PC 。另外，由于PC都是使用對(duì)光波幾乎沒有損耗的介質(zhì)材料制成的，所以通過波段光波的損耗非常小。