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光子晶体是一种人工构建的折射率周期变化的光物理功能新材料。光子晶体中的高能量传播态不存在弛豫过程,不同波长的入射光波都能与相应的光子传播态耦合,呈现出丰富的宏观物理特性来。它是一类可宽频域运作的人构功能材料,既蕴含有丰富的物理内涵,又有广阔的应用发展前景。中国科学院半导体研究所王启明院士在“光子晶体与光子芯片的研究展望”这篇文章中对光子晶体的导波特性、光子晶体禁带中的局域态、光子晶体的超大折射率和强色散效应、光子晶体的负折射率效应、光子晶体的强非线性光学效应等物理属性作了深入浅出的介绍,并对其功能应用作了简要的分析和展望。
王启明院士在对光子晶体与光子芯片的应用前景描述中指出,由于光子晶体器件呈现有极为丰富的多功能特性,而材料制备和器件研制所使用的工艺一致性和兼容性又很好,极有利于光子集成功能回路芯片的发展,不仅器件尺寸和芯片面积可超小型化,系统可靠性得以保证,造价也将大幅度降低。可以预言,光子集成和光子学技术的发展将建立在光子晶体器件的发展和运作操控的基础上。它将会是继微电子之后信息高科技的又一历史性的重大飞跃。
王启明院士最后强调了这一研究领域对于我国所具有的战略意义。王启明院士指出,光子晶体的发展还仅有10多年的历史,正处于新生发育期,从基础理论,材料制备,物性研究和器件发展以及系统集成等方面还有许多重要的基础性课题需要深入研究与发展。我国在光子晶体的研究领域已有一定规模的投入,当前应是抓住机遇,强力攻关,重点突破,创新开拓,尽快做出有自己特色的创新成果,既注重基础研究的积累又强化技术应用的发展,在国际高科技激烈竞争中,占据新的制高点,无疑对我国“和平崛起”战略目标的实现,将会作出重要的贡献。
中国网 2005年3月8日