Dẫn sóng trong tinh thể quang tử là một nghiên cứu đầy hứa hẹn đối với các mạch điện tử ứng dụng trong quang học. Các khuyết tật có thể giam giữ các ánh sáng có tần số nằm trong giới hạn vùng cấm của tinh thể. Khuyết tật thẳng hàng trong tinh thể quang tử 2D là một giải pháp rất có hiệu quả trong việc chế tạo các mạch điện quang học có cường độ cao, vì công nghệ chế tạo ra tinh thể 2D dễ hơn nhiều so với tinh thể 3D. Nói rộng ra, dẫn sóng trong tinh thể quang tử 2D các thanh điện môi sẽ giam giữ ánh sáng mạnh hơn trong tinh thể quang tử 2D các lỗ không khí vì tinh thể quang tử 2D các thanh điện môi có độ vùng cấm rộng, nhưng tinh thể quang tử 2D các thanh điện môi rất khó dẫn sóng theo chiều dọc vì các lớp dẫn sóng bao gồm cả không khí. Ngược lại, bằng cách sử dụng phiến điện môi mỏng tạo ra tinh thể quang tử 2D loại các lỗ không khí, ta có thể giam giữ ánh sáng theo chiều dọc vì tất cả sự phản xạ bên trong dựa theo hiện tượng khúc xạ do sự khác nhau về chiết suất giữa vật liệu điện môi và không khí. Tuy nhiên, dẫn sóng tinh thể các lỗ không khí tại một vùng tần số rất khó duy trì một kiểu dao động bởi vì nhiều kiểu dao động khác cao hơn có thể tồn tại. Do vậy, việc lọc ra các tính chất truyền sóng cơ bản của cả hai loại tinh thể trong việc thiết kế các linh kiện quang là rất quan trọng.
Sử dụng phần mềm MPB mô phỏng tinh thể quang tử 2D mạng tam giác không có khuyết tật, hằng số mạng là a, các thanh điện môi hình tròn có 11.9, bán kinh r=0.2a, trong môi trường không khí. Khảo sát sóng TE và TM truyền
Hình 52: Tinh thể quang tử 2D không khuyết tật.
Độ rộng vùng cấm TM từ vùng 1 (0.275) đến vùng 2 (0.447) là 47.34%. Độ rộng vùng cấm TM từ vùng 3 (0.566) đến vùng 4 (0.594) là 4.90%. Vậy trong các phần sau sử dụng tinh thể 2D mạng tam giác các thanh điện môi 11.9, r=0.2a, trong không khí để tạo khuyết tật. Độ rộng vùng cấm TM thu được ở trên là 47.34%. Kết quả này tương đương với các tác giả Chin-ping Yu và Hung-chun Chang [2], trong đó độ rộng vùng cấm tinh thể quang tử 2D mạng tam giác các thanh điện môi với 11.4, r=0.2a có độ rộng vùng cấm TM khoảng 45%.
Khuyết tật trong tinh thể quang tử được tạo ra bằng cách làm thay đổi một vài cột hoặc một vài hàng các thanh điện môi. Sau đây sẽ khảo sát các trường hợp khuyết tật cơ bản.