引力场弯曲时空中光子的传播特性是非常有趣的物理问题，里面蕴含着各种新奇的物理效应。 在各种变换光学光子芯片中，模拟引力弯曲时空中光子传播和量子特性，获得各种具有新奇光学特性与应用价值的光子器件。

金属表面等离激元对光场有较强的束缚作用，可在非常小的空间传递光子信号，可用于提高光子小型化和集成度。等离激元共振具有较强的光场共振增强，可用于调控光子的吸收和辐射，增强光与物质相互作用。

光子晶体是一种周期结构的光子材料，光子在光子晶体中传播与周期晶格中电子的传播类似，可以获得各种布洛赫波的能带色散结构。通过调节光子晶体的能带色散，可以实现各种新奇的光子调控功能。