The evolution of properties of photonic crystal materials: From structural colors to multi-optical mode luminescence

作者：Changxing WANG, Yifan YUE, Guoli DU, Yayun NING, Yuechi XIE, Jianing LI, Xuejin TANG, Sen YANG, Xuegang LU · 发表于：Zhongguo kexue. Wulixue Lixue Tianwenxue · 年份：2025 · DOI：10.1360/sspma-2025-0503 · 研究领域：Photonic Crystals and Applications、Metamaterials and Metasurfaces Applications、Luminescence Properties of Advanced Materials

随着光学材料的发展，将多种光学信号集成于单一材料体系能显著提升光学器件的功能多样性，已成为当前的研究热点和未来重要的发展趋势。本综述系统概述了光子晶体（PCs）光学形态的拓展，重点聚焦其从传统单一结构色到融合多重发光特性、实现多功能化的演进过程。首先，介绍了在传统PCs中引入荧光材料构建荧光PCs，并探讨了光子结构对荧光发射的调控，实现增强发光与偏振发光。其次，由于室温磷光（RTP）材料与PCs在制备方法和光物理机制上存在差异，导致二者兼容性较差而制约了其发展。因此，重点讨论了RTP PCs的设计策略。此外，集成多种光学信号的RTP PCs，能够实现特定光学信号间的协同，进一步系统探讨了源自PCs的结构光对其自身RTP发光的调控规律与作用机制。最后，针对当前面临的制备瓶颈、光学交互功能与色彩表达有限等挑战，展望了该领域未来的发展方向与突破可能。