[發(fā)明專利]多介質(zhì)耦合三維光子晶體及其設(shè)計制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110406205.6
• 申請日: 2011-12-08
• 公開（公告）號: CN102520480A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李滌塵;梁慶宣;楊改;孫坤;田小永
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: G02B6/122
• 分類號: G02B6/122;G02B6/13
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 王艾華

1.多介質(zhì)耦合三維光子晶體，其特征在于，多介質(zhì)耦合三維光子晶體中周期性包含了多種不同介電常數(shù)的介質(zhì)材料，所述光子晶體中包括周期性層疊和交叉兩種形式：

周期性層疊的多介質(zhì)耦合三維光子晶體是指：將三維光子晶體結(jié)構(gòu)平均分為兩部分或更多部分，在每一部分中分別填充不同介電常數(shù)的介質(zhì)，最后形成同時含有多種不同介電常數(shù)介質(zhì)的光子晶體；

周期性交叉的多介質(zhì)三維光子晶體是指：將具有周期性三維結(jié)構(gòu)的光子晶體中，第一層填充第一種介質(zhì)，第二層填充第二種介質(zhì)，第三層再填充第一種介質(zhì)，第四層再填充第二種介質(zhì)，以此類推；或者是每一層中交叉填充不同介質(zhì)；或者兩種介質(zhì)相互嵌套填充形成多介質(zhì)光子晶體。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維光子晶體，其特征在于，所述三維結(jié)構(gòu)包括三維柱狀金剛石結(jié)構(gòu)和球狀金剛石結(jié)構(gòu)以及金剛石結(jié)構(gòu)的衍生體，木堆結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維光子晶體，其特征在于，所用介質(zhì)材料包含所有陶瓷材料，液體材料和超低溫金屬材料；所述多介質(zhì)耦合是指陶瓷材料之間、液體材料之間或超低溫金屬材料之間多種不同介電常數(shù)的介質(zhì)各自耦合，或者是陶瓷材料、液體材料和超低溫金屬材料之間多種介質(zhì)相互耦合。

4.一種多介質(zhì)耦合三維光子晶體的制造方法，包括以下步驟：

首先根據(jù)電磁理論采用CAD軟件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計和利用光固化快速成型制造樹脂模型，并制備陶瓷漿料或液體材料、超低溫金屬材料；

其次，采用多步注模法制備多介質(zhì)耦合三維光子晶體；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，針對于周期性層疊的光子晶體，將注模用外殼進行連通式設(shè)計，每種介質(zhì)材料對應(yīng)的結(jié)構(gòu)有一個注漿口和一個連通口，連通口的高度與對應(yīng)介質(zhì)所占結(jié)構(gòu)的最高點平行。將一種介質(zhì)漿料注模后，用橡皮泥封好注漿口和連通口，然后進行第二種介質(zhì)的注模，以此類推，最終得到多介質(zhì)三維光子晶體。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，針對與相互嵌套結(jié)構(gòu)的光子晶體，將注模外殼的結(jié)構(gòu)上方中間按介質(zhì)種類用隔板分開，一邊用于第一種介質(zhì)對應(yīng)結(jié)構(gòu)的注模，另一邊用于第二種介質(zhì)對應(yīng)結(jié)構(gòu)的注模，最終得到多介質(zhì)耦合三維光子晶體。