基于缺陷層一維光子晶體傳感特性的研究.pdf

1、對(duì)新型傳感器的研究已是當(dāng)今世界的研究熱點(diǎn)之一。一個(gè)國(guó)家傳感器技術(shù)的高低標(biāo)志著這個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的高低,它是構(gòu)成信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱之一。在信息產(chǎn)業(yè)中,傳感器是獲取信息的重要工具,也是信息檢測(cè)必不可少的組成部分,信息技術(shù)的發(fā)展要求傳感器向高精度、高可靠性和微型化等方向發(fā)展。隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展,也帶來(lái)了一些不可避免的問(wèn)題,這就促使人們把目光從電子轉(zhuǎn)向光子,光子作為信息的載體比電子更具有優(yōu)越性。自1987年類比電子晶體概念提出光子晶體

2、的概念以來(lái),迄今對(duì)光子晶體的研究已取得了飛速的發(fā)展,作為國(guó)際界研究的熱點(diǎn),光子晶體不僅具有理論價(jià)值,而且具有非常廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
　　本文從理論上,利用傳輸矩陣法分別對(duì)不含缺陷層和含有缺陷層的一維光子晶體的光傳輸特性進(jìn)行了研究,討論了介質(zhì)折射率、介質(zhì)層厚度和介質(zhì)層周期數(shù)、缺陷層摻雜方式、位置等因素對(duì)光子晶體傳輸特性的影響。根據(jù)含有缺陷層的一維光子晶體缺陷模的特性,得出光子晶體透射光波長(zhǎng)的變化和光子晶體缺陷層厚度的變化成簡(jiǎn)單的線性關(guān)

3、系,設(shè)計(jì)了一種基于缺陷層的一維光子晶體結(jié)構(gòu)。
　　針對(duì)設(shè)計(jì)好的光子晶體結(jié)構(gòu),提出了制作和實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)中把光子晶體分三部分,先分別制作了缺陷層兩側(cè)的周期部分,在兩周期部分中間采用空氣間隙作為光子晶體的缺陷層,利用壓電陶瓷微位移器控制空氣間隙的大小,模擬缺陷層厚度的變化。分別設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于CCD攝像機(jī)和線陣CCD的光譜采集模塊。按照設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案展開實(shí)驗(yàn)測(cè)試,并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:基于缺陷層的一維光子晶體透射光中心波