平面光子晶體波導傳感特性研究.pdf

1、光子晶體結構特有的控光機制和靈活的結構設計，能滿足傳感器微型化的設計需求。本文基于硅基介質柱陣列光子晶體結構，從光子晶體固有的光子禁帶效應出發(fā)，重點研究了光子晶體波導耦合、帶隙導光特性及微腔光子局域特性，建立了不同內部結構的光子晶體傳感分析模型。通過數(shù)值計算方法，深入分析了其傳感機制，驗證了在傳感領域的相關應用。本文主要研究內容如下：
　　（1）基于正方形介質柱陣列光子晶體基本結構，重點分析了光子晶體波導、光子晶體微腔的控光機理和

2、傳輸特性。根據耦合模理論和自成像原理，研究了波導之間、波導與微腔之間的耦合特性，為平面光子晶體波導傳感器的理論研究與設計提供了指導。
　?。?）基于光子晶體結構中缺陷對光子禁帶的影響，設計了一種介質柱陣列的十字形光子晶體對稱波導結構，通過時域有限差分法分析了其光場分布和透射光譜。通過合理的參數(shù)優(yōu)化過程，進一步提出了對三維方向應力均敏感的傳感分析模型，并計算得出該結構的應力傳感靈敏度和線性區(qū)間。
　　（3）基于耦合波導設計了一