本文選題：光學(xué)器件 + 傳感器　； 參考：《光學(xué)學(xué)報(bào)》2017年02期

【摘要】：結(jié)合光子晶體的缺陷模式和表面模式特性,提出了一種含吸收介質(zhì)的光子晶體法布里-珀羅異質(zhì)結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)由周期性光子晶體、待測樣本和外部空氣層共同組成,將待測樣本直接作為表面缺陷腔�；诠鈱W(xué)諧振原理和表面波理論,分析了所提結(jié)構(gòu)的折射率傳感機(jī)理。討論了不同吸收介質(zhì)對所提結(jié)構(gòu)光譜特性的影響。將石墨烯作為吸收介質(zhì)時(shí),傳感結(jié)構(gòu)的品質(zhì)因子(Q值)明顯高于將硫化鋅、氧化鋁和金屬銀作為吸收介質(zhì)的情況;將樣本層作為表面缺陷腔,通過光學(xué)Tamm態(tài)諧振,可實(shí)現(xiàn)多次全反射衰蕩,使諧振光信號和待測樣本充分作用,從而提高了該結(jié)構(gòu)的傳感靈敏度。所提結(jié)構(gòu)的Q值為2097.18,靈敏度為1017.98nm/RIU。研究結(jié)果對實(shí)現(xiàn)待測物的高Q值和高靈敏度檢測具有一定的理論參考價(jià)值。
[Abstract]:A photonic crystal Fabry-Perot heterostructure with absorption medium is proposed by combining the defect mode and surface mode characteristics of photonic crystal. The structure consists of periodic photonic crystals, samples to be tested and external air layers. The samples to be tested are taken as surface defect cavities directly. Based on the principle of optical resonance and surface wave theory, the refractive index sensing mechanism of the proposed structure is analyzed. The effects of different absorption media on the spectral properties of the proposed structure are discussed. When graphene is used as absorption medium, the quality factor Q value of sensing structure is obviously higher than that of zinc sulfide, aluminum oxide and silver, and the sample layer is used as surface defect cavity and resonates by optical Tamm state. The resonant light signal and the sample to be tested can be fully acted on by realizing multiple total reflection decay, thus the sensing sensitivity of the structure is improved. The Q value of the proposed structure is 2097.18 and the sensitivity is 1017.98 nm / r _ (IU). The research results have certain theoretical reference value for realizing the high Q value and high sensitivity detection of the object to be tested.
【作者單位】： 燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院河北省測試計(jì)量技術(shù)及儀器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61201112,61475133) 河北省自然科學(xué)基金(F2016203188,F2013203250) 河北省高等學(xué)校青年拔尖人才計(jì)劃(BJ2014056)
【分類號】：O734

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本文編號：1968879