基于宇称-时间对称光子晶体结构的磁场传感器研究

作     者：易凌俊 李长红 YI Lingjun;LI Changhong

作者机构：青岛大学电子信息学院山东青岛266071 

基　　金：国家自然科学基金(61307050,61701271) 山东省自然科学基金(ZR2016AM27)资助项目 

出 版 物：《光电子．激光》 (Journal of Optoelectronics·Laser)

年 卷 期：2022年第33卷第3期

页      码：256-263页

摘      要：提出了一种基于宇称-时间(parity-time,PT)对称结构的磁场检测微腔模型,利用水基Fe_(3)O_(4)磁流体介质层的磁光效应和PT对称结构的光放大效应,当磁场强度发生变化时,引起结构禁带中缺陷模位置的改变。因此,可以通过检测缺陷模位置实现磁场强度的检测。本文利用传递矩阵法(transfer matrix method,TMM)从理论上分析了结构的透射光谱,在此基础上对结构周期、介质层厚度、PT对称单元中宏观洛伦兹振荡强度等参数进行了数值优化。优化后的仿真结果表明,该传感器能够实现有效的磁场磁强检测,磁场强度在0—500Oe的范围内,传感器的灵敏度可以达到97.14nm/RIU,优值和检测极限分别可以达到10^(4)和10^(-7) RIU。同时,传感器的分辨率数值最小可以达到0.05Oe和最大可以达到2Oe。本文所设计的传感器结构可用于高综合性能磁场强度检测设备的设计。

主 题 词：宇称-时间(parity-time,PT)对称 磁光效应 传递矩阵(transfer matrix method,TMM) 磁场传感器 

学科分类：070207[070207] 07[理学] 080202[080202] 08[工学] 0802[工学-机械学] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.16136/j.joel.2022.03.0859

馆 藏 号：203110336...