[發(fā)明專(zhuān)利]基于光柵狹縫波導(dǎo)復(fù)合結(jié)構(gòu)的傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810865472.1
• 申請(qǐng)日: 2018-08-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110793936B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳沁;梁麗;文龍;胡鑫
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/41
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/41
• 代理公司: 深圳市銘粵知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰

1.一種基于光柵狹縫波導(dǎo)復(fù)合結(jié)構(gòu)的傳感器，其特征在于，所述傳感器包括：

襯底，包括相對(duì)的第一表面和第二表面，所述第一表面凹陷以形成第一凹槽，所述襯底還包括至少兩個(gè)貫穿所述第二表面和所述第一凹槽底面的通孔；

介質(zhì)層，蓋設(shè)于所述第一表面上，且所述介質(zhì)層與所述第一凹槽相對(duì)；

金屬層，設(shè)置于所述第一凹槽底面上且避開(kāi)所述通孔在所述第一凹槽底面上的開(kāi)口；其中，所述介質(zhì)層、所述金屬層及所述介質(zhì)層與所述金屬層之間的間隔構(gòu)成狹縫光波導(dǎo)；

光柵，所述光柵形成于所述介質(zhì)層上，或者所述光柵形成于所述第一凹槽底面上，或者所述光柵通過(guò)所述金屬層形成；所述光柵用于使入射光與所述狹縫光波導(dǎo)的模式實(shí)現(xiàn)波矢匹配。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光柵狹縫波導(dǎo)復(fù)合結(jié)構(gòu)的傳感器，其特征在于，當(dāng)所述光柵形成于所述介質(zhì)層上時(shí)， 所述介質(zhì)層的背向所述第一凹槽的表面設(shè)有多個(gè)第二凹槽，多個(gè)所述第二凹槽等間距間隔設(shè)置以形成所述光柵。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光柵狹縫波導(dǎo)復(fù)合結(jié)構(gòu)的傳感器，其特征在于，當(dāng)所述光柵形成于所述第一凹槽底面上時(shí)， 所述第一凹槽底面上設(shè)有多個(gè)第三凹槽，多個(gè)所述第三凹槽等間距間隔設(shè)置以形成所述光柵，所述金屬層連續(xù)覆蓋所述第一凹槽底面和所述第三凹槽的槽表面。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光柵狹縫波導(dǎo)復(fù)合結(jié)構(gòu)的傳感器，其特征在于，當(dāng)所述光柵通過(guò)所述金屬層形成時(shí)， 所述金屬層包括設(shè)于所述第一凹槽底面上的多個(gè)金屬塊，多個(gè)所述金屬塊等間距間隔設(shè)置以形成所述光柵。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于光柵狹縫波導(dǎo)復(fù)合結(jié)構(gòu)的傳感器，其特征在于，所述襯底的材料包括石英、聚二甲基硅氧烷、聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚甲基戊烯和聚酰亞胺中的至少一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的基于光柵狹縫波導(dǎo)復(fù)合結(jié)構(gòu)的傳感器，其特征在于，所述介質(zhì)層的材料包括硅、砷化鎵、石英、聚二甲基硅氧烷、聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚甲基戊烯或聚酰亞胺中的至少一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的基于光柵狹縫波導(dǎo)復(fù)合結(jié)構(gòu)的傳感器，其特征在于，所述金屬層的材料包括金、銀、銅、鋁、鈦、鎳及鉻中的至少一種；和/或所述金屬層的厚度為0.05μm～0.5μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的基于光柵狹縫波導(dǎo)復(fù)合結(jié)構(gòu)的傳感器，其特征在于，所述光柵具有一維周期結(jié)構(gòu)或者二維周期結(jié)構(gòu)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于光柵狹縫波導(dǎo)復(fù)合結(jié)構(gòu)的傳感器，其特征在于，所述光柵的光柵周期為所述傳感器的工作波長(zhǎng)的0.2倍～2倍；和/或所述光柵的厚度為0.03μm～10μm。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的基于光柵狹縫波導(dǎo)復(fù)合結(jié)構(gòu)的傳感器，其特征在于，所述介質(zhì)層與所述金屬層之間的間隔為所述傳感器的工作波長(zhǎng)的0.01倍～0.2倍。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光柵狹縫波導(dǎo)復(fù)合結(jié)構(gòu)的傳感器，其特征在于，當(dāng)所述光柵形成于所述介質(zhì)層上或者所述光柵形成于所述第一凹槽底面上時(shí)，所述金屬層覆蓋所述第一凹槽底面的除所述開(kāi)口之外的其余部分。