Slot结构光学微腔的类电磁感应透明效应及其传感特性研究

发布时间：2025-04-23 05:17

　　由介质光波导组成的微环谐振器作为新兴的微纳集成光子器件,具有高灵敏度、高集成度和结构简单易于设计和优化等优点,是研究光学通信的热门方向。随着光波导器件制作工艺的不断成熟,微环谐振器被广泛应用于光学滤波、光学传感、光开关和光存储等领域。在基础微环谐振腔结构上改进和引入新的光学器件,能够有效提升系统的光学性能,拓展系统的应用范围。本文以微环谐振腔作为基础,首先分析最简单的单环单波导微环谐振腔光传输特性,然后用狭缝波导代替条形波导,增加多个环形腔相互耦合获得类电磁感应透明传输谱,接着引入光栅、石墨烯二维材料改进微环谐振腔的结构设计,获得更好光传输特性的同时实现光学调制和光学传感等功能。主要内容包括:1.简要介绍了微环谐振器,主要包含其来源、分类、研究意义和发展现状,以光栅和石墨烯为例介绍了微环谐振器作为基础与其他光子器件结合的设计和应用,为后续研究不同结构和特性的微环谐振器件提供思路和创新点。2.主要介绍了微环谐振器的理论和研究方法。由麦克斯韦方程组和耦合模式理论为基础构建微环谐振器的工作原理,给出判断微环谐振器性能的关键参数,解释优化器件采用的数值计算和模拟仿真的理论和算法,增加研究工作的可...

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图 1.1 微环谐振器结构

杭州电子科技大学硕士学位论文2图1.1微环谐振器结构微环谐振器有很多不同的结构类型，如图1.2所示。图1.2(a)为全通型(All-Pass)结构微环谐振腔[6]，光在直波导和环形波导形成的谐振腔中传输，满足谐振条件的入射光在环形腔内形成驻波。图1.2(b)为采用反馈结构的微环谐....

图1.2已经报道的几种典型微环谐振器结构[6-10]

杭州电子科技大学硕士学位论文2图1.1微环谐振器结构微环谐振器有很多不同的结构类型，如图1.2所示。图1.2(a)为全通型(All-Pass)结构微环谐振腔[6]，光在直波导和环形波导形成的谐振腔中传输，满足谐振条件的入射光在环形腔内形成驻波。图1.2(b)为采用反馈结构的微环谐....

图1.3几种狭缝基光子器件[32-33]

?宦畚?4牛血清蛋白和抗牛血清蛋白的分子浓度，灵敏度分别为1.8和3.22nm/(ng/mm)，探测极限分别为28和162pg/mm，实现了无标记分子探测功能。2016年，Zhang等人研究了微环谐振腔折射率传感器[32]，基于绝缘体上硅(Silicononinsulator,S....

图1.4几种光栅-微环谐振腔器件[37-38]

杭州电子科技大学硕士学位论文5个研究思路即为将布拉格光栅与微环谐振腔器件结合起来，获得更好的光学特性和功能。2012年，Shi等人将光栅与微环谐振腔结合起来[37]，实现了控制谐振峰消光比和光耦合强度的功能，在超过130nm的光谱范围内获得了旁模抑制比为8dB的主谐振峰，带外抑制....

本文编号：4041281