基于SWG波导和游标效应的嵌套微环折射率传感器件制造技术

技术编号:37961693 阅读:26 留言:0更新日期:2023-06-30 09:36
本发明专利技术提供的是一种基于SWG波导和游标效应的嵌套微环折射率传感器件。其特征是:它由SOI基底1,具有亚波长周期性的梯形硅柱构成的微环2,具有亚波长周期的矩形硅柱构成的U型嵌套环波导3,硅环4,待测物包层5组成。亚波长光栅波导增强了光场与分析物的相互作用区域,从而提高传感器件的灵敏度。结构基于传统Add

【技术实现步骤摘要】
基于SWG波导和游标效应的嵌套微环折射率传感器件


[0001]本专利技术设计的是一种基于SWG波导和游标效应的嵌套微环折射率传感器件,可用于环境监测和生物传感领域。

技术介绍

[0002]近年来,许多基于光纤布拉格光栅、长周期光栅等光纤传感器已被广泛研究,这些传感器适用于分布式应变传感或温度传感,但是对于生物传感及折射率传感而言,光纤传感器的体积较大。因此提出了小型集成化的硅基传感结构。其中,基于微环谐振器结构的光学传感器得到了研究者的关注,其谐振效应的引入使得光信号在谐振腔内不断循环,等效为传感长度的增加,能够实现优秀传感性能的同时兼具小尺寸的优点。但大多数的微环结构都是基于倏逝波和吸附或固定在传感器表面的生物分子之间的相互作用,当传感器表面累积的待测物厚度增加时,其灵敏度会下降,为改善此类问题,提出了亚波长光栅波导。亚波长光栅是指光栅周期远小于入射光波长的光栅,其较为典型的特征为它的模式呈现去局域化。与常规硅波导将光限制在波导中不同,光在亚波长光栅波导中传输时,能量主要分布在外沿。这将有效增强光与待测物的接触面积,提高器件的表面传感能力,最本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SWG波导和游标效应的嵌套微环折射率传感器件;其特征是:它由SOI基底1,具有亚波长周期性的梯形硅柱构成的微环2,具有亚波长周期的矩形硅柱构成的U型波导3,硅环4,待测物包层5组成;所述系统中SOI基底的宽度为长度为厚度为结构中的硅高度均为d
si
,矩形硅条的宽度为w
si
,长度为l
si
,梯形硅条的底边为a
si
,顶边为b
si
,宽度为w
si
,亚波长光栅的周期为p,占空比为f,微环半径为R1,参考环半径为R2,U型波导的半径为R3,亚波长光栅微环与直波导的耦合间隙为gap1,参考环与直波导的耦合间隙为gap2,单侧耦合距离L
c
。2.根据权利要求1所述的基于SWG波导和游标效应的嵌套微环折射率传感器件,其特征是:整体结构从下往上分别为SOI基底,硅波导,待测物包层;SOI基底由二氧化硅构成,亚波长光栅波导由硅构成,顶层覆盖待测物包层;其中二氧化硅的厚度为硅的厚度为d
si<...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈明时鑫瑜韩文豪李仁杰王向阳赵万里徐捷苑立波
申请(专利权)人:桂林电子科技大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1