Как было сказано ранее, фотонные кристаллы позволяют получить разрешенные и запрещенные зоны для определенных энергий фотонов. Это связано с тем, что интенсивность стоячих волн фотонного кристалла с частотами близкими к частоте запрещенной зоны, смещаются в разные области фотонного кристалла. Таким образом, в области с большими коэффициентами преломления концентрируется интенсивность поля низкочастотных волн, а в области с низкими коэффициентами преломления – интенсивность поля высокочастотных волн.
Рассмотрим фотонный кристалл. При образовании в нем частоты запрещенной зоны, данная частота не сможет распространяться в кристалле, а при попадании такой частоты извне данный кристалл будет отражать ее. В одномерном фотонном кристалле возможны запрещенные зоны для излучения распространяющегося только в одном направлении, перпендикулярном слоям материалов. В двухмерном фотонном кристалле возможны запрещенные зоны для излучения распространяющегося уже как в одном, двух направлениях, так и во всех направлениях данного кристалла, которые лежат в определенной плоскости. В трехмерных фотонных кристаллам возможны запрещенные зоны для излучения как в одном, нескольких направлениях, так и во всех направлениях независимо от плоскостей.
Число запрещенных зон фотонного кристалла зависит от геометрических параметров кристалла и показателей преломления. Запрещенные зоны могут быть перестраиваемыми. Перестройка запрещенных зон возможна при изменении размеров областей с разным показателем преломления, при изменении показателя преломления под воздействием внешней среды, а также при помощи применения особых нелинейных материалов.
Уже создаются фотонные кристаллы с управляемой шириной запрещенной зоны при помощи магнитного поля, что позволяет создавать более эффективные и простые структуры коммуникаторов. Также возможно более точно управлять положением луча, проходящую через распределенную структуру фотонного кристалла, что облегчает его маршрутизацию.
