平面光子晶體波導(dǎo)傳感特性研究.pdf

1、光子晶體結(jié)構(gòu)特有的控光機(jī)制和靈活的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能滿足傳感器微型化的設(shè)計(jì)需求。本文基于硅基介質(zhì)柱陣列光子晶體結(jié)構(gòu)，從光子晶體固有的光子禁帶效應(yīng)出發(fā)，重點(diǎn)研究了光子晶體波導(dǎo)耦合、帶隙導(dǎo)光特性及微腔光子局域特性，建立了不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)的光子晶體傳感分析模型。通過(guò)數(shù)值計(jì)算方法，深入分析了其傳感機(jī)制，驗(yàn)證了在傳感領(lǐng)域的相關(guān)應(yīng)用。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　（1）基于正方形介質(zhì)柱陣列光子晶體基本結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)分析了光子晶體波導(dǎo)、光子晶體微腔的控光機(jī)理和

2、傳輸特性。根據(jù)耦合模理論和自成像原理，研究了波導(dǎo)之間、波導(dǎo)與微腔之間的耦合特性，為平面光子晶體波導(dǎo)傳感器的理論研究與設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)。
　?。?）基于光子晶體結(jié)構(gòu)中缺陷對(duì)光子禁帶的影響，設(shè)計(jì)了一種介質(zhì)柱陣列的十字形光子晶體對(duì)稱波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，通過(guò)時(shí)域有限差分法分析了其光場(chǎng)分布和透射光譜。通過(guò)合理的參數(shù)優(yōu)化過(guò)程，進(jìn)一步提出了對(duì)三維方向應(yīng)力均敏感的傳感分析模型，并計(jì)算得出該結(jié)構(gòu)的應(yīng)力傳感靈敏度和線性區(qū)間。
　?。?）基于耦合波導(dǎo)設(shè)計(jì)了一