基于一维光子晶体的波长调制的光学传感系统研究

作     者：王琪 曹丽琴 黄堃 石云波 马宗敏 程林 吴振源 WANG Qi;CAO Li-qin;HUANG Kun;SHI Yun-bo;MA Zong-min;CHENG Lin;WU Zhen-yuan

作者机构：中北大学仪器与电子学院动态测试技术教育部重点实验室山西太原030051 中北大学理学院测试技术及仪器国家级实验教学示范中心山西太原030051 渥太华大学物理系渥太华KIN 6N5加拿大 

基　　金：国家自然科学基金(61803349) 山西省高等学校科技创新项目(18004438) 山西省重点研发计划(高新领域)项目(201903D121129) 山西“1331项目”重点学科建设基金(1331KSC) 

出 版 物：《量子光学学报》 (Journal of Quantum Optics)

年 卷 期：2020年第26卷第4期

页      码：365-372页

摘      要：本文设计了一种基于纳米尺度分布式布拉格反射光栅(nano-DBR)结构的一维光子晶体宽禁带波长调制系统。根据1.55μm通信光所在波段性质,DBR被精确的设计成光子带隙材料,由硅/空气多层结构周期性重复组成。其中,可动DBR受外力作用发生位移,利用间距的变化调制光子晶体透射谱的变化。采用严格耦合波分析(RCWA)来计算6个周期带隙结构的峰值透射谱变化。通过对模拟数据的统计分析,可得出所设计的nano-DBR一维光子晶体系统,在对应两个DBR间距位移变化从0到1μm时,对应的一级透射峰可调制的范围在1.55μm^2.7μm,峰值最低透射率为0.8366。该系统灵敏度可达1.2~1.3左右。与同类型波长调制传感系统比较,在理论上具有更宽带隙调制范围,高辨识度和高灵敏度的优势。

主 题 词：微光机电系统 一维光子晶体 宽带隙 波长调制 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.3788/JQO20202604.0701

馆 藏 号：203101081...