具有内参考热补偿功能的三层膜结构微球腔折射率传感器

• 作者: 孟令俊 张磊 徐文斌 杨煜 沈远 王克逸 王梦宇
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 光学微腔 镀膜结构 回音壁模式 折射率传感
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 242-249
• 页数: 8页
• 字数: 3540字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.69.20191265

摘要

光学微腔在高灵敏度传感中有着重要的应用前景,而在传感中热漂移是制约其走向实用的重要因素.本文提出了一种镀有三层膜结构的微球腔,可以在实现高灵敏度折射率传感的同时,具备内参考热补偿功能.该结构由内到外分别涂覆折射率为高、低、高的薄膜,内外两高折射率层可以分别支持各自的回音壁模式,称之为内层模式和外层模式.研究了波导耦合的内外模式在折射率传感和温度传感应用的表现.结果表明,中间膜层厚度tB为550 nm时,内外模式的折射率灵敏度分别为0.0168和102.56 nm/RIU,温度灵敏度分别为-19.57和-28.98 pm/K.通过监测内外模式谐振波长的差值进行传感,对中间膜层厚度进行优化,tB=400 nm时,折射率灵敏度为75.219 nm/RIU,探测极限可以达到2.2×104RIU,热漂移被减小到3.17 pm/K,极大地减小了热漂移对系统的影响.本研究可为微球腔折射率传感器的设计和改进提供指导.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张磊	中国科学技术大学精密机械与精密仪器系	307	3154	27.0	45.0
2	王克逸	中国科学技术大学精密机械与精密仪器系	81	512	13.0	18.0
3	沈远	中国科学技术大学精密机械与精密仪器系	2	0	0.0	0.0
4	王梦宇	中国科学技术大学精密机械与精密仪器系	6	3	1.0	1.0
5	孟令俊	中国科学技术大学精密机械与精密仪器系	1	0	0.0	0.0
6	杨煜	中国科学技术大学精密机械与精密仪器系	1	0	0.0	0.0
7	徐文斌		2	0	0.0	0.0