1.微波领域中的应用
2.电子计算机技术中的应用
3.光电元件中的应用
4.未来展望
1.微波领域中的应用
微波天线
光子晶体的一个实际应用是在微波天线方面。微波天线在军事及民用方面都有很多可以发挥的领域。如卫星电视、雷达探测等等都要广泛利用。然而传统的微波天线制备方法是将天线直接制备在介质基底上,这样就导致大量的能量被天线基底所吸收,因而效率很低。
例如,对一般用GaAs(钙、砷)介质作基底的天线反射器,98%的能量完全损耗在基底中,只有2%的能量被发射出去,同时造成基底的发热。但是光子晶体的发现给此领域带来了福音。如针对某微波频段可设计出需要的光子晶体,并让该光子晶体作为天线的基片。因为此微波波段落在光子晶体的禁带中,因此基底不会吸收微波,这就实现了无损耗全反射,把能量全部发射到空中。
第一个以光子晶体为基底的偶极平面微波天线1993年在美国研制成功。
手机的辐射防护
手机是一个小型的、但能量极强的电磁波发生器,其工作频率在890MHz—965MHz,辐射出的电磁波对人体细胞具有极强的致畸作用。手机在使用过程中,这种电磁波始终围绕着人的头部。长期、高频率使用手机,会造成正常脑的支持细胞——胶质细胞DNA分子链的电离损害,导致DNA碱基分子链的断裂,引起细胞的癌变。在—般情况下,人体内正常的免疫监控系统,能及时识别和清除这些畸变的细胞。但这种损害长期、反复地发生,身体也就周而复始地进行这种畸变与抗畸变的过程,在体内的监控系统“疲劳”时,失去了对畸变细胞的修复或清除能力,肿瘤就会发生。
利用光子晶体可以抑制某种频率的微波传播的原理,可以在手机的天线部位制造维播放护罩,从而避免对人体有害的微波辐射直接照射手机用户的头部。这种技术目前还没有成熟,但是至少有一个美好的前景。需要提到的是,同样可以用来作为手机辐射防护的还有纳米技术,但是也没有成熟的技术可以直接应用。
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