[發(fā)明專利]一種光子晶體傳感單元及傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710470617.3
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107091819B
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮帥;趙絢;吳超;陳笑;楊玉平;王義全
• 申請（專利權(quán)）人: 中央民族大學(xué)
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41;G01N21/01
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;曹杰

1.一種光子晶體傳感單元，其特征在于，包括：

位于基底平板上沿光傳播方向順次間隔設(shè)置的第一波導(dǎo)、介質(zhì)層堆棧結(jié)構(gòu)和第二波導(dǎo)，在垂直于所述光傳播方向上所述介質(zhì)層堆棧結(jié)構(gòu)的寬度與所述基底平板的寬度相等；

所述介質(zhì)層堆棧結(jié)構(gòu)包括第一介質(zhì)層與第一空隙交替排列的一維光子晶體結(jié)構(gòu)和至少兩個缺陷體，每個缺陷體均由厚度發(fā)生改變的一個所述第一介質(zhì)層和/或，厚度發(fā)生改變的與該第一介質(zhì)層相鄰的所述第一空隙形成，包括第二空隙和第三空隙及所述第二空隙和所述第三空隙之間的第二介質(zhì)層，所有缺陷體中至少兩個缺陷體的尺寸不相同；

任意兩個所述缺陷體之間、所述第一波導(dǎo)和與所述第一波導(dǎo)相鄰的所述缺陷體之間、所述第二波導(dǎo)和與所述第二波導(dǎo)相鄰的所述缺陷體之間設(shè)置有所述一維光子晶體結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感單元，其特征在于，所述缺陷體有兩個，第一缺陷體靠近所述第一波導(dǎo)，第二缺陷體靠近所述第二波導(dǎo)，所述第一缺陷體與所述第一波導(dǎo)之間的第一距離等于所述第二缺陷體與所述第二波導(dǎo)之間的第二距離。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感單元，其特征在于，所述第一缺陷體與所述第一波導(dǎo)之間的所述第一介質(zhì)層的數(shù)量為5，所述第一缺陷體與所述第二缺陷體之間的所述第一介質(zhì)層的數(shù)量為4。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感單元，其特征在于，所述第一缺陷體的第二介質(zhì)層的厚度為0.1609微米，所述第一缺陷體的第二空隙的厚度和第三空隙的厚度都為0.3665微米；所述第二缺陷體的第二介質(zhì)層的厚度為0.149微米，所述第二缺陷體的第二空隙的厚度和所述第三空隙的厚度都為0.3725微米。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感單元，其特征在于，所述缺陷體的所述第二空隙的厚度和所述第三空隙的厚度相等。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感單元，其特征在于，所述一維光子晶體結(jié)構(gòu)的晶格常數(shù)為0.298微米，所述第一介質(zhì)層的厚度為0.149微米。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感單元，其特征在于，所述第一波導(dǎo)和所述第二波導(dǎo)沿所述光傳播方向的長度為2.5微米，所述第一波導(dǎo)和所述第二波導(dǎo)垂直于所述光傳播方向的寬度為0.79微米。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感單元，其特征在于，所述基底平板的厚度為502微米。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感單元，其特征在于，所述第一波導(dǎo)、所述介質(zhì)層堆棧結(jié)構(gòu)和所述第二波導(dǎo)在絕緣體上硅的硅層上制作而成。

10.一種光子晶體傳感器，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至9任一項所述的光子晶體傳感單元。