摘要：基于法诺(Fano)共振传感特性,提出了一种金属-介质-金属(mim)波导耦合矩形腔结构,目的是为了实现高灵敏度、高可靠性的折射率传感检测。通过耦合模理论和有限元数值模拟仿真,分析了矩形腔中有无内嵌金属板两种结构的Fano透射光谱特征,并且进一步优化了矩形腔内嵌金属板结构参数,最后阐明了结构参数对其传感特性的内在影响。结果表明,当入射光以TM模式入射到矩形谐振腔时,会形成两个Fano模式共振峰:第一种模式的品质因数(FOM)达9.4×10^(4),灵敏度为700 nm/RIU;第二种模式的FOM达8.4×10^(3),灵敏度为1200 nm/RIU。研究结果表明此结构设计实现了双Fano峰检测,同时各个模式品质因数都很高,这为高性能微纳光学折射率传感器的设计提供了一定的理论参考依据。

摘要：设计了加载mim波导的Otto结构研究SPPs的传输和衰减特性,应用球面EM场的解法求解了整个介质区域的本征函数的特征值。对SiO2厚度分别为750 nm和1 500 nm的设计结构进行了仿真,结果表明:750nm改进结构的TM0传播常数达到了1.541,衰减系数仅仅为2.80;随着SiO2层介质厚度的减小,反射系数随之增大,且不同金属介电常数的谐振方向变化趋势一致;随着腔厚度的减小,在反射相位减少的同时其存储能量也随之减少。

摘要：光学微腔的共振耦合在微纳米器件领域非常重要。本文设计的是干形谐振腔和总线波导组成的微纳米结构,其运用时域有限差分法(FDTD)进行模拟计算,分析改变谐振腔与总线波导的耦合间距、谐振腔各支节的长度、腔内介质的折射率时的共振特性以及传感特性,同时还利用耦合模理论和驻波理论验证干形谐振腔和总线波导耦合现象的正确性。优化结构参数,得到结构的最大灵敏度为1444.5 nm/RIU,品质因素最大为68.78,在谐振腔内添加温敏材料,该结构可用于温度传感。最后,在总线波导同侧再添加一个干形结构形成干形腔的级联,出现类电磁感应透明现象,在慢光方面具有重要的应用。本文设计的干形谐振腔可为以后传感器提高灵敏度提供一定的价值参考。

摘要：设计了一种金属-绝缘体-金属(mim)型表面等离激元波导结构.该结构由环形开口谐振腔(CSRRC)和双对称矩形短柱波导(DSRSW)组成.有限元方法(FEM)用于研究结构的传输特性.结果表明,DSRSW激发的宽带连续状态与CSRRC激发的窄带离散状态之间的耦合产生了双Fano共振.Fano共振的共振波长和线形可以通过结构的几何参数来调整.优化几何参数后,结构的灵敏度可以达到821nm/RIU,品质因数(FOM)可以达到2001.该结构在折射率传感器和全光开关器件方面具有潜在的应用.

摘要：基于表面等离激元(SPPs),设计了一种能够产生Fano共振的金属-介质-金属(mim)波导结构,该波导结构由含有双金属挡板的直波导和一个侧边耦合谐振腔组成.通过有限元法(FEM)对波导结构进行模拟计算,分析了Fano共振的产生机理.同时,通过改变侧边耦合谐振腔内的介质材料的折射率,实现了折射率传感,且Fano共振波长与折射率之间有着良好的线性关系.最大折射率灵敏度约为1333.5 nm/RIU,最大的品质因数FOM约为1.29×10^(4).最后,对波导结构的慢光特性进行研究,结果表明该结构产生的最大光学延迟约为0.049 ps,且最大群折射率为9.85.这种mim波导结构在纳米尺度的生物传感器、滤波器以及慢光器件等领域有着潜在的应用.

摘要：利用边界耦合的方法构造了金属-介质-金属结构滤波器,该结构由一个凸环谐振腔与一个波导管耦合而成.通过有限元法数值仿真得到了该凸环腔体波导结构的磁场分布图、透射谱线和谐振波长分布,分析了各结构参量对滤波器传输特性的影响.结果表明,所提出的凸环滤波器具有透射峰窄,谱线平滑等特点,且阻带透射率最低可达0.001,通带透射率最高可达0.977.增大结构参量h2和neff时,相应的透射谱会发生明显的红移,增大结构参量L1时,透射谱几乎无变化.对结构参量进行调整和优化,相应的谐振波长可分布在第一通信窗口(850nm)和第三通信窗口(1 550nm)附近,能够很好地运用于光通信中.

摘要：设计了一种新型的微腔加速度光纤传感器,采用了Si基底上设计一圆柱形mim波导的结构,通过检测光纤单直波导输出端口处波长的漂移量,实现对加速度的检测。理论计算和仿真结果验证得到:在加速度每增加10g的情况下,输出光谱图约向右漂移3nm,加速度与谐振波长漂移量基本呈线性关系;微纳光纤传感器的灵敏度较高,能够实现较好的加速度传感器。