状態密度
Ω n ( E ) = c n c k n / p ( E − E 0 ) n / p , {\displaystyle \Omega _{n}(E)={\frac {c_{n}}{c_{k}^{n/p}}}\left(E-E_{0}\right)^{n/p}\ ,}
この体積をエネルギーで微分すれば等方的分散関係に対する DOS を得ることができる。
D n ( E ) = d d E Ω n ( E ) = n c n p c k n / p ( E − E 0 ) ( n / p − 1 ) {\displaystyle D_{n}\left(E\right)={\frac {\mathrm {d} }{\mathrm {d} E}}\Omega _{n}(E)={\frac {nc_{n}}{pc_{k}^{n/p}}}\left(E-E_{0}\right)^{(n/p-1)}}
光の波長スケールの繰り返し構造を用いると光子の状態密度を操作することができる。構造によっては特定の色(エネルギー)の光を完全に禁止し、DOS がゼロとなるエネルギー領域、フォトニックバンドギャップを作り出すことができる。また、別種の構造ではある方向にのみ光の伝搬を抑制し、鏡、導波管、発振器を構成することもできる。このような繰り返し構造をフォトニック結晶と呼ぶ。ナノ構造を施した媒質では状態密度よりも場所ごとに異なる局所状態密度 (LDOS) の考え方のほうがより適している。