利用时域有限差分方法，理论上研究了由正方形金属嵌入背景材料硅中组成的二维正方晶格和三角晶格光子晶体的亚波长成像特性。采用Drude模型描述金属银的色散特性，在近红外波段该模型可以很好地描述金属的实际介电常数。通过结构参数的设计，在上述两种结构中实现了波长在1550 nm附近的亚波长成像，并且发现金属对入射光的吸收使得成像位置处的光强稍有降低，但是对于光子晶体亚波长成像的质量并无影响。相对于通常的硅基空气孔型光子晶体亚波长成像器件，该种硅基金属型全固态光子晶体结构更加稳定，因而可以更好地在复杂全光集成回路中加以实际应用。

光子晶体特殊的色散特性能导致负折射现象发生。用波束位移法对二维光子晶体平板的负折射现象进行理论计算和实验测量, 得到了入射光经平板光子晶体折射后的二维光场分布。测量结果表明, 横电(TE)光在光子晶体中发生负折射, 出射光沿出射面产生了反方向的横向位移, 由此计算出来的负折射率约为-0.44, 而横磁(TM)光没有发生负折射。实验结果与仿真结果吻合较好。

二维环形光子晶体中TE和TM偏振的负折射效应

使用光子晶体能带结构和等频面(EFS)方法对二维光子晶体中的负折射现象进了研究和仿真．得到了二维光子晶体中出现负折射率现象的频率范围．使用时域有限差分法(FDTD)对光波在二维光子晶体界面和晶体中的传播进行了数值仿真研究．由仿真结果发现在一定的频率范围内，在二维光子晶体中确实可以发现光波的负折射传播现象．

负折射率超材料实现光线增强消灭相关研发工作的主要拦路虎 (2010年)