光栅辅助的表面波传感器研究

J4 ›› 2010, Vol. 27 ›› Issue (1): 100-104.

光栅辅助的表面波传感器研究

於丰许兴胜阚强王春霞刘宏伟陈弘达

中国科学院科院半导体研究所集成光电子国家重点实验室

出版日期:2010-01-28 发布日期:2009-12-30
通讯作者: 许兴胜，副研究员，主要研究方向为光子微结构的微加工与物理特性研究。 E-mail:xsxu@semi.ac.cn
作者简介:於丰（1984-），男，硕士，主要从事表面等离子体与表面波传感器的研究。E-mail：yufeng07@semi.ac.cn
基金资助:
国家自然科学基金重点项目（607360），国家自然科学基金（60807010，60877030）

Research of grating-assisted SW sensor

YU Feng, XU Xin-Sheng, KAN Qiang, WANG Chun-Xia, LIU Hong-Wei, CHEN Hong-Da

State Key Laboratory Integrated Optoelectronics, Institute of Semiconductor, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100083, China

Published:2010-01-28 Online:2009-12-30

摘要/Abstract

摘要：

采用严格耦合波方法研究了普通棱镜耦合的表面波传感器与光栅辅助的表面波传感器的传感特性。设计了工作在1550nm处的一维光子晶体与光栅的材料参数与结构参数。光栅的深度为20nm，周期为524.6nm，占空比为0.5。模拟计算表明，光栅的引入导致双共振峰的出现，表面波的模式出现分裂。当外界折射率变化时，两个共振峰向相反的方向移动。利用双共振峰的这种特性进行传感，可以使光栅辅助的表面波传感器的角度灵敏度提高到普通棱镜结构的表面波传感器的3倍以上。

关键词: 光电子学, 表面波, 传感器, 角度灵敏度, 带隙

Abstract:

An ordinary prism coupling SW sensor and grating-assisted SW sensors are studied using rigorous-coupled-wave-analysis method. We design the material parameters and structural parameters of the one-dimensional photonic crystal and grating, which works under 1550nm. The depth of grating is 20nm, the pitch is 524.6nm, and the duty cycle is 0.5. Simulation shows that grating leads to the emergence of dual-resonance dip, and the surface mode is spitted. The use of double resonance dips characteristics, can improve sensitivity to the perspective of an ordinary prism structure SW sensor 3 times.

Key words: optoelectronics, surface waves, sensors, angular sensitivity, band gap

於丰许兴胜阚强王春霞刘宏伟陈弘达. 光栅辅助的表面波传感器研究[J]. J4, 2010, 27(1): 100-104.

YU Feng, XU Xin-Sheng, KAN Qiang, WANG Chun-Xia, LIU Hong-Wei, CHEN Hong-Da. Research of grating-assisted SW sensor[J]. J4, 2010, 27(1): 100-104.

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