光子晶体激光加速结构

光子晶体在用作激光驱动加速结构方面具有巨大潜力。光子晶体是以周期性几何排列的介电结构。如同具有电子能带结构的晶体固体，光子晶体的模式位于一组允带光子能带中。类似地，光子晶体可呈现一个或多个光子带隙，带隙内的频率无法在晶体中传播。因此，光子晶体可在全介电结构中限制光学模式，消除了对金属及其在光学频率下特征性损耗的需求。我们讨论了几种光子晶体加速结构的几何构型。光子晶体光纤（PCF）是可在真空中限制光速光学模式的光纤。平面结构（二维与三维）同样可限制此类模式，并具有可利用集成电路等常见微加工技术制造的额外优势。这使得可选材料多样，从而可选择具有理想光学与抗辐射特性的介电材料。我们讨论了所模拟光子晶体结构的示例，以展示相关的标度律与权衡，并触及潜在制造工艺。