一种基于堆栈型双模式光子晶体纳米束腔的超紧凑高灵敏度双参量传感器

    公开(公告)号:CN112697753A

    公开(公告)日:2021-04-23

    申请号:CN202011412685.2

    申请日:2020-12-03

    Abstract: 本发明涉及一种基于堆栈型光子晶体纳米束双模腔的双参量传感器设计,属于光子晶体传感器技术领域。本发明将两种模式局域在同一个光子晶体纳米束腔中,从而提高传感器的性能。具体而言,在二氧化硅基底上引入长度和宽度渐变的长方体硅块,长度从中心向两侧线性增大,宽度从中心向两侧线性减小,构成支持空气模和介质模共存的光子晶体纳米束腔,从而实现了对多参量检测能力和集成能力的提高。相比传统传感器,该光子晶体纳米束腔首次被用于温度和湿度同时传感,湿度灵敏度提高了2~3倍。相比其他双参量传感器,该发明结构装置更加简单,更有利于制作;尺寸大大减小,仅为14μm×0.67μm×0.22μm(长×宽×高),更有利于集成化。本发明可以用于环境湿度和温度传感领域。

    基于Fano谐振的椭圆空气孔部分刻蚀型光子晶体传感器

    公开(公告)号:CN109470652A

    公开(公告)日:2019-03-15

    申请号:CN201811244602.6

    申请日:2018-10-24

    Abstract: 本发明涉及一种基于Fano谐振的氮化硅(SiNx)材料制作的椭圆空气孔部分刻蚀型二维光子晶体传感器设计,属于光子晶体传感器技术领域。本发明在传统椭圆空气孔全刻蚀型二维光子晶体结构基础上进行结构改良从而提高传感器的性能。具体而言,将椭圆空气孔全穿透的空气孔结构调整为部分深度刻蚀的部分穿透结构,通过调整光源入射方向从与光子晶体板平行到垂直,从而实现了对品质因子以及灵敏度的提高。该光子晶体传感器的尺寸大小较为灵活,可以根据实际需要进行调整制作。而且本设计采用氮化硅作为结构材料,提高了结构强度,部分刻蚀的制作工艺也减少了刻蚀剂使用量避免污染。本发明可以用于液体环境下的折射率传感领域。

    一种基于晶格常数渐变型的多模式椭圆孔一维光子晶体纳米束双参量传感器

    公开(公告)号:CN109470651A

    公开(公告)日:2019-03-15

    申请号:CN201811242183.2

    申请日:2018-10-24

    CPC classification number: G01N21/41

    Abstract: 本发明涉及一种晶格常数渐变型多模式椭圆孔一维光子晶体纳米束双参量传感器,属光子晶体传感技术领域。基于矩形硅波导首次引入晶格常数渐变的椭圆孔,晶格常数从波导中心到两侧逐渐增加,构成多模式一维光子晶体纳米束传感器,基模Q值大于1.5×105,一阶模Q值大约14696,FSR大约44.75nm。不同模式的电场分布不同,基模折射率灵敏度、一阶模折射率灵敏度、基模温度灵敏度和一阶模温度灵敏度构成传感矩阵满秩,实现温度折射率同时传感。相比传统光子晶体纳米束传感器,本发明实现了双参量同时检测,适用范围更广,可行性更高。相比其他双参量传感器,该发明结构尺寸仅为12μm×0.7μm×0.22μm(长×宽×高),尺寸大大减小,更有利于集成化。

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