[发明专利]多介质耦合三维光子晶体及其设计制造方法

权利要求书

1.多介质耦合三维光子晶体，其特征在于，多介质耦合三维光子晶体中周期性包含了多种不同介电常数的介质材料，所述光子晶体中包括周期性层叠和交叉两种形式：

周期性层叠的多介质耦合三维光子晶体是指：将三维光子晶体结构平均分为两部分或更多部分，在每一部分中分别填充不同介电常数的介质，最后形成同时含有多种不同介电常数介质的光子晶体；

周期性交叉的多介质三维光子晶体是指：将具有周期性三维结构的光子晶体中，第一层填充第一种介质，第二层填充第二种介质，第三层再填充第一种介质，第四层再填充第二种介质，以此类推；或者是每一层中交叉填充不同介质；或者两种介质相互嵌套填充形成多介质光子晶体。

2.根据权利要求1所述的三维光子晶体，其特征在于，所述三维结构包括三维柱状金刚石结构和球状金刚石结构以及金刚石结构的衍生体，木堆结构。

3.根据权利要求1所述的三维光子晶体，其特征在于，所用介质材料包含所有陶瓷材料，液体材料和超低温金属材料；所述多介质耦合是指陶瓷材料之间、液体材料之间或超低温金属材料之间多种不同介电常数的介质各自耦合，或者是陶瓷材料、液体材料和超低温金属材料之间多种介质相互耦合。

4.一种多介质耦合三维光子晶体的制造方法，包括以下步骤：

首先根据电磁理论采用CAD软件进行结构设计和利用光固化快速成型制造树脂模型，并制备陶瓷浆料或液体材料、超低温金属材料；

其次，采用多步注模法制备多介质耦合三维光子晶体；

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，针对于周期性层叠的光子晶体，将注模用外壳进行连通式设计，每种介质材料对应的结构有一个注浆口和一个连通口，连通口的高度与对应介质所占结构的最高点平行。将一种介质浆料注模后，用橡皮泥封好注浆口和连通口，然后进行第二种介质的注模，以此类推，最终得到多介质三维光子晶体。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，针对与相互嵌套结构的光子晶体，将注模外壳的结构上方中间按介质种类用隔板分开，一边用于第一种介质对应结构的注模，另一边用于第二种介质对应结构的注模，最终得到多介质耦合三维光子晶体。