可集成的光子晶体双波导反向耦合式流体折射率传感器制造技术

本发明专利技术属于光电子技术领域，其特征在于，在半导体上采用电子束曝光和干法刻蚀工艺形成光子晶体双波导结构，光子晶体波导两端接有导光用的连接光波导，并通过选择湿法刻蚀去除牺牲层的一部分形成桥支撑结构。由于光子晶体双波导的反向耦合作用，偶对称传导模式交叉点对应频率的光能从直通波导反向耦合到耦合波导中，导致直通波导传输光谱出现明显凹陷。当被探测的流体物质充满光子晶体周期孔内、或所述光子晶体层的上下空间后，就改变了光子晶体双波导中传导模式的色散特性，或由于外力的作用改变了所述色散特性，都会引起偶对称传导模式交叉点频率的变化进而引起直通波导透射光谱的变化，从而实现了高灵敏度、可集成光子晶体结构的微流量折射率探测与传感。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在光子集成、传感等领域应用的可集成的基于光子晶体双波导反向耦合作用的流体折射率传感器，属于集成光电子

技术介绍
微少量流体折射率的探测和传感在生物医学等领域有着重要的应用。具有独特光学特性的光子晶体结构是实现微少量流体折射率探测和传感的有效途径之一。光子晶体是一种人造的介电系数周期性变化(光波长尺度)的介质结构。与晶体中电子受周期势场的作用而形成电子能带相类似，在这种周期介质结构中允许传播的光子能量呈带状分布，即形成所谓的光子能带，故称其为“光子晶体”。光子晶体能禁止处于光子带隙频域内的光传播；在光子晶体中引进缺陷形成带隙限制的“光子局域”，具有带隙限制导波和微腔谐振的独特功能，会影响(或改变)光子晶体中原子和分子的发光过程及光的传播特性。因此，通过晶体结构的设计可人为地控制光的发射和传播，不仅可以产生许多传统光电子器件难以实现的新功能，还使得波长级(微米尺寸)器件的光子集成回路成为可能。目前，采用光子晶体结构进行微少量流体折射率探测和传感研究的多是采用微腔结构，这种结构需要外加泵浦光，被探测的光信号是垂直于表面向上散射，存在噪声大、不能平面集成等缺点本文档来自技高网...

【技术保护点】
可集成的光子晶体双波导反向耦合式流体折射率传感器，其特征在于，含有：在一块Ｓｉ－ＳｉＯ↓［２］－Ｓｉ衬底晶片上制作出来的下列各部件：Ｓｉ衬底（５１），ＳｉＯ↓［２］桥支撑结构（５２），位于Ｓｉ衬底（５１）之上，桥式Ｓ ｉ平板（５３），位于ＳｉＯ↓［２］桥支撑结构（５２）之上，Ｓｉ二维光子晶体（５７）和连接波导（５６），是在所述桥式Ｓｉ平板（５３）上采用电子束曝光和干法刻蚀工艺形成的，该Ｓｉ二维光子晶体（５７）中的二维光子晶体的孔径、孔的排列周期是 设定的，在所述Ｓｉ二维光子晶体（５７）中引进下述的两种不同结构的缺陷，分别形成Ｓｉ直通波...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毛晓宇，黄翊东，张巍，彭江得，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]