人類模仿天然晶體(ti) 特性進行設計的具有代表性的光學元件就是介質多層膜。當介質呈規則結構時，所產(chan) 生的特殊反射現象為(wei) 布拉格反射。對X射線來說，它是這樣一種現象：當呈埃級尺寸的規則的原子排列時，每個(ge) 原子的散射引起幹涉，向特定方向以高反射率反射。介質多層膜是將有折射率差的介質以1/4波長或1/2波長的厚度有規律地堆積而成，可稱之為(wei) 人工一維晶體(ti) 。但與(yu) 布喇格晶體(ti) 不改變晶格間距相比，通過設計通過優(you) 化介質多層膜的介電常數、厚度，人工賦予其必要的特性。

    　光子晶體(ti) 或光子光纖均是通過微細結構控製光的發生和傳(chuan) 播。光子晶體(ti) 是因與(yu) 電子晶體(ti) 相類似派生出的一種人工晶體(ti) ，在活性中心周圍形成規則結構，其三維結構的幹涉效應可以禁止活性中心所產(chan) 生的光對周圍的傳(chuan) 播。不傳(chuan) 播光與(yu) 不產(chan) 生光是等效的。因而，通過周圍折射率分布結構，可以形成不發射活性中心光的禁帶能級結構。這與(yu) 半導體(ti) 晶體(ti) 的禁帶相類似。若能成為(wei) 禁帶會(hui) 有某種好處。不能產(chan) 生光的活性中心因不能自然發射光而形成很大的逆向分布，直到受激發射分布概率變大也不出現光損耗。

　　結果激光振蕩閾值變低，以致於(yu) 使自然發射與(yu) 受激發射無法區別，由此，人們(men) 期待出現無閾值激光。實際上，用麵發光半導體(ti) 激光器，實現了極低激勵電流的激光振蕩。如果對禁止發光反而成為(wei) 低閾值這一點難以理解，那麽(me) 就要想到對由高反射率反射鏡組成的法布裏 — 珀羅諧振器注入能量，則光束從(cong) 相反方向輸出。若無內(nei) 部損耗，則幹涉效應完全起作用，就能實現無閾值激光振蕩。光子光纖若構成二維截麵結構，就能製作出控製光傳(chuan) 播的光子光纖。現已開發出各種形狀的光子光纖，這種光纖可以使脈衝(chong) 光傳(chuan) 播不分散，特別適用於(yu) 光通信。另外，若對中心部分的芯線入射飛秒激光的強脈衝(chong) ，則會(hui) 引起自相位調製，使光譜範圍變大。而光子光纖無分散特性允許自相位調製無損耗地持續進行，結果短的光子光纖也能產(chan) 生從(cong) 紫外到紅外的超白光，這種超白光能進行光學補償(chang) ，成為(wei) 使光頻標準高精度化的最佳方法。