大规模全息光刻法制备周期性缺陷光子晶体

"这篇研究论文‘一步全息光刻技术制备具有周期性缺陷的大面积光子晶体’发表在《韩国光学学会期刊》(Journal of the Optical Society of Korea)2015年2月第19卷第1期，页码63-68。作者包括马杰、黄锦新、李珊、陈哲、周建英和钟永春等，分别来自香港科技大学、暨南大学和中山大学的光电子信息技术与传感技术广东省高校重点实验室以及中山大学的光电子材料与技术国家重点实验室。文章于2014年9月29日提交，12月23日修订，2015年1月6日接受发表。" 本文详细介绍了一种新颖的制造方法，即通过一步全息光刻技术来构建具有周期性缺陷的大面积光子晶体。光子晶体是一种具有周期性结构的材料，其内部结构的周期性使得光波在其中的传播特性发生显著变化，从而展现出独特的光学性质。在传统的光子晶体制备过程中，引入缺陷通常需要多步骤和复杂的工艺，而该研究则提出了一种简化的方法。 利用多束相位可控全息光刻技术，并结合衍射光学元件，研究人员能够一次性地制作出一维（1D）和二维（2D）的光子晶体，且这些晶体中含有周期性的缺陷。这种技术的一大优势在于其能够在2平方毫米的区域内实现大面积且均匀的结构，同时在1D和2D的光子晶体结构中引入数十个缺陷通道。这不仅提高了制备效率，还降低了生产成本，对光子学领域的研究和应用具有重大意义。 光子晶体中的周期性缺陷可以用来创建特定的光模式，如引导光、局域光或者设计特定的光学滤波器。在光通信、光存储、传感器件以及量子信息处理等领域，这种具有可控缺陷的光子晶体有着广泛的应用前景。例如，它们可以用于实现高效的光子器件，如光子晶体光纤、激光器和光电探测器，或者用于构造新型的光子逻辑门，推动光计算的发展。 这项工作提供了一个创新的途径，简化了复杂光子结构的制备过程，为光子晶体研究和应用开辟了新的可能性，尤其是在大面积、高精度和定制化的需求上。随着技术的进一步发展，这种技术有望在微纳光子学领域发挥更大的作用，促进相关技术的进步。