用于折射率传感的聚合物基狭缝波导的模拟与制备

发布时间：2021-11-26 19:42

　　设计了在极近红外波段（890nm）的聚合物基狭缝波导微环折射率传感器.分析了波导高度、宽度及狭缝宽度对灵敏度的影响,以找到最佳的设计标准用于折射率传感.采用电子束光刻工艺制备了硅母版模,并用独特的氟化聚合物PFPE从硅母版模上成功制备了柔性软模具.采用紫外软压印工艺制备了聚合物基狭缝波导.波导的宽度和高度以及狭缝波导的宽度分别约为510nm、830nm和234nm,聚合物狭缝波导残留层的厚度约为350nm.制备的狭缝波导具有高的高宽比并与低成本批量生产工艺相兼容. 

【文章来源】：光子学报. 2020,49(02)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

基于狭缝波导的微环谐振器俯视图

聚合物狭缝波导结构横截面

图2 聚合物狭缝波导结构横截面采用上述计算方法计算狭缝波导在不同狭缝宽度Wg的单模条件，结果如表1所示．从表中可以看出，随着狭缝宽度从50nm增加至250nm，满足单模条件的波导总宽度W范围越来越小．这是因为随着狭缝宽度的增加，两个波导更接近平行放置，易产生如图3(b）所示的光场主要分布于狭缝两侧波导结构内的一阶高阶模式．

【参考文献】：
期刊论文
[1]A slot microring sensor with feedback spiral waveguide for trace gas CH4 sensing in mid-infrared region[J]. 解凯鹤,张鑫,张晓伟,金涵,简家文.  Optoelectronics Letters. 2019(01)
[2]超小型带宽可调谐微环谐振腔（英文）[J]. 董文,邹雨,杜颖,乐孜纯.  光子学报. 2018(08)
[3]Slot结构聚合物波导微环光学生物传感器研究[J]. 韩笑男,韩秀友,邵宇辰,陆志理,滕婕,武震林,王锦艳,赵明山.  光学学报. 2016(04)
[4]基于光纤M-Z干涉的高灵敏度液体折射率传感器的实验研究[J]. 周赢武.  光子学报. 2012(07)



本文编号：3520803