光子晶体可控制光子的运动,是光电集成、光子集成、光通信的一种关键性基础材料。用光子晶体器件来代替传统的电子器件,将会引起光通信领域的一场革命,信息通讯的速度快得无法想象。 3$M YS^D
首先,光子晶体波导具有优良的弯曲效应。在一般的光纤波导中,当波导拐弯时,全内反射条件不再有效. 因此会漏掉部分光波能量,使传输效率降低。而光子晶体弯曲波导中,所利用的是不同方向缺陷模共振匹配原理。原则上只要达到模式匹配,不管拐多大弯,都能达到很高的传输效率。 &e/@yu)x,
此外,光子晶体还可用于制造各种性能优良的光通讯器件,如光子晶体激光器。在传统的激光器中存在着一些问题。例如,激光器的发射波长的变化使传输损耗发生变化,这对波分复用系统是十分不利的,而且随着激光器功率的增加,激光器的线宽趋于饱和,并开始重新展宽,这对于相干光纤通信,特别是PDM调制十分不利。激光器的辐射角虽然比LED已经大大减小,但仍然不理想,这也导致了激光器的耦合效率不高,只能达到30% - 50%。而在激光器中引入一带有缺陷的光子晶体,使缺陷态形成的波导与出射方向成一样的角度,这样,自发辐射的能量就几乎可以全部用来发射激光,这就大大降低了激光器的阈值。目前,人们正在进行着无阈值激光器的研究。 R I#lI~&)
光子晶体在光通信系统中还有其它许多应用,如光开关、光放大和光交换机等新型器件。光子晶体优良的特性,以及其在光电子领域巨大的应用潜力,必将推动光通信技术的飞速发展。目前光子晶体正处于深入研究和应用推广阶段,许多美好的设想成为现实,还有待对光子晶体进行大量的研究工作。光子晶体电路和装置的出现看起来只是时间问题。
