一种镜像型一维光子晶体模型的温度传感的测量方法技术

本发明专利技术公开了一种镜像型一维光子晶体模型的温度传感的测量方法，首先利用传输矩阵法模拟环境温度变化与缺陷微波光子晶体带隙、缺陷峰之间的关系；结果表明，带隙以及缺陷峰中心波长与温度呈线性关系，缺陷峰会随着温度增长向波长更长的方向移动。然后由缺陷峰的波长位置推出相应的温度进一步计算出温度传感器的灵敏度；最后通过所测温度下缺陷峰中心波长的偏移量得到所测温度的大小。本发明专利技术所述方法为实际生活中对高灵敏度温度传感器的需求提供一定的理论基础和应用价值。供一定的理论基础和应用价值。供一定的理论基础和应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种镜像型一维光子晶体模型的温度传感的测量方法


[0001]本专利技术属于测量
，具体涉及一种镜像型一维光子晶体模型的温度传感的测量方法。

技术介绍

[0002]近年来，在传感领域，一维光子晶体也很好地展现了它的优势。光学传感器主要是依据光学原理分析外界环境中某物理量对光强、相位、波长等参量造成的影响，从而对这个外界物理量进行检测的技术。其中，温度是日常生活中经常被检测的参数之一，因此对温度传感器的研究有很大的需求和实际意义。而灵敏度通常是用来判断温度传感器性能的标准，比如实际生活中，我们希望温度传感器的灵敏度越高越好。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：针对以上问题，本专利技术提出一种镜像型一维光子晶体模型的温度传感的测量方法，能通过带隙、缺陷峰的变化来推导出温度的变化，通过曲线图计算出它的灵敏度，为之后的改进和实际应用奠定一定的理论基础。
[0004]技术方案：为实现本专利技术的目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种镜像型一维光子晶体模型的温度传感的测量方法，镜像型一维光子晶体破坏了标准一维光子晶体的周本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镜像型一维光子晶体模型的温度传感的测量方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤1，建立镜像型一维光子晶体模型；所述镜像型一维光子晶体模型由A、B两种复介电常数材料构成，结构为(AB)
N
(BA)
N
；其中，N为AB介质或BA介质的总层数；步骤2，利用传输矩阵法对步骤1建立的镜像型一维光子晶体模型进行求解，得到反射系数与波长的公式以及透射系数与波长的公式，进而得到透射率与波长的关系式；步骤3，对步骤1建立的镜像型一维光子晶体模型进行研究，得到该晶体模型在不同温度下的带隙范围以及缺陷峰中心波长，并以缺陷峰中心波长为横轴、温度为纵轴，绘制缺陷峰中心波长与温度的关系图，得到缺陷峰中心波长与温度的表达式；步骤4，利用微波频段透射系数测量平台获取镜像型一维光子晶体模型在待测温度下的透射频谱，利用步骤2所述透射率与波长的关系得到此时该晶体模型的缺陷峰中心波长，利用步骤3所述缺陷峰中心波长与温度的表达式反演得到待测温度值，以及温度测量的灵敏度。2.根据权利要求1所述的一种镜像型一维光子晶体模型的温度传感的测量方法，其特征在于，所述步骤2的方法具体如下：设定所述镜像型一维光子晶体模型的总层数为4N，则第i层介质前后空间电磁场满足如下关系：式中，E
x
(z+d
i
，ω)和H
y
(z+d
i
，ω)分别为第i层介质出射界面的电场强度和磁场强度；E
x
(z，ω)和H
y
(z，ω)分别为第i层介质入射界面的电场强度和磁场强度；j为虚数单位；x、y和z分别表示三维坐标轴；ω为角频率；d
i
为第i层介质的厚度；为复数波数，且其中，表示介质的复数导纳率，表示介质的复数阻抗率，ε
′
(ω)、ε
″
(ω)分别为复介电常数的实部和虚部，同时设定每层介质均无磁性，即μ0是真空磁导率；则对于镜像型一维光子...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅永，王身云，庄建军，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：