【技术实现步骤摘要】
一种光子晶体微腔与光波导侧向耦合的阵列传感结构
本专利技术涉及一种光子晶体微腔与光波导侧向耦合的阵列传感结构,属于光子晶体领域。
技术介绍
在过去的几年中,由于光子晶体传感器可以在不破坏环境的前提下,对环境参数的微小变化提供更高的灵敏度和分辨率已被广泛应用于生物化学传感、环境监测等方面。大部分传统的微纳米传感器只能针对单个点或单个目标进行检测,而对于多目标任务需要增加检测次数从而降低了检测效率。实现多目标检测的同时,高集成度、低功耗、高灵敏度的微纳米传感器也是重点研究方向。为了在同一时间对多种目标进行检测,可以将多个光子晶体微腔耦合到同一光波导,得到光子晶体传感阵列。在常见的相关技术中,多采用n个一维光子晶体并行排列并耦合到一个输出端口,但是依然存在结构单一的缺陷,因此,相对于一维光子晶体结构,基于二维的光子晶体传感器结构更具有多样化,设计方式也更具有灵活性。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种光子晶体微腔与光波导侧向耦合的阵列传感结构,制得的光子晶体传感器能够实现高品质因子以及 ...
【技术保护点】
1.一种光子晶体微腔与光波导侧向耦合的阵列传感结构,其特征在于:所述阵列传感结构基于空气孔呈三角晶格的二维光子晶体结构进行设计的,所述二维光子晶体结构为圆形空气柱在硅板上呈三角形晶格进行周期排列而形成的二维光子晶体硅平板结构,通过移除中间一行的空气孔形成光子晶体线型波导W1,在W1波导两侧各引入三个光子晶体微腔,每个光子晶体微腔包括聚集呈边长小于晶格常数a的等边三角形排列的三个空气孔,并在垂直于三角形边长的垂线方向各放置一个小空气孔作为功能孔,所述功能孔半径r2小于空气孔半径R。/n
【技术特征摘要】
1.一种光子晶体微腔与光波导侧向耦合的阵列传感结构,其特征在于:所述阵列传感结构基于空气孔呈三角晶格的二维光子晶体结构进行设计的,所述二维光子晶体结构为圆形空气柱在硅板上呈三角形晶格进行周期排列而形成的二维光子晶体硅平板结构,通过移除中间一行的空气孔形成光子晶体线型波导W1,在W1波导两侧各引入三个光子晶体微腔,每个光子晶体微腔包括聚集呈边长小于晶格常数a的等边三角形排列的三个空气孔,并在垂直于三角形边长的垂线方向各放置一个小空气孔作为功能孔,所述功能孔半径r2小于空气孔半径R。
2.根据权利要求1所述的一种光子晶体微腔与光波导侧向耦合的阵列传感结构,其特征在于:为进一步增强光波导带宽,减弱光波导有效折射率被周期调制而形成布拉格反射镜效应,将位于W1波导两侧并与之相邻的两行空气孔由圆形改为半圆形且半圆形空气孔的半径增大到1.5R。
3.根据权利要求1所述的一种光子晶体微腔与光波导侧向耦合的阵列传感结构,其特征在于:通...
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