聲子晶體聲學傳感器的設計.pdf

1、近年來，隨著微聲子晶體的制造與測試的發(fā)展，人們的研究方向逐漸從關注聲子晶體的基礎理論研究擴展到關注利用聲子晶體研制新型聲學器件上來，尤其是利用聲子晶體實現(xiàn)高共振頻率高品質(zhì)因子液體聲學傳感器的問題，其重要意義在于最終實現(xiàn)雙獨立參數(shù)聲光探測裝置，即聲子晶體光子晶體集成傳感器。其中涉及的主要問題包括:聲波在液體內(nèi)部的能量局域問題;實現(xiàn)聲波對探測體系的高效透射問題;提高共振腔的品質(zhì)因子問題;聲光子晶體傳感器集成化的問題。國內(nèi)外對此類問題的研究十

2、分重視，我們針對這些問題進行了深入的研究。首先，我們研究了二組元及三組元國體基柱狀液體腔排列的聲子晶體體系內(nèi)液體柱孔區(qū)域內(nèi)外能量分布及透射譜的一般規(guī)律，以及共振腔中間夾層的選擇對特征峰位置及尖銳度的影響等，獲得了一系列研究結果。在此研究結果基礎上，我們提出了基于聲光子晶體集成化角度研究設計聲子晶體傳感器;選擇了光子晶體常規(guī)制作材料硅基作為基體;選擇方形散射體獲得了寬背景帶隙;在周期晶體內(nèi)插入一維液體缺陷鏈形成楔形共振腔并由此實現(xiàn)了聲能量