基于金属-绝缘体-金属波导的塑芯片的直角模式合器,用于温度传感应用
Muhammad Ali Butt1, Ryszard Piramidowicz2
1Institute of Microelectronics and Optoelectronics, Warsaw University of Technology, Koszykowa 75, 00-662, Warsaw, Poland. ali.butt@pw.edu.pl.
Scientific reports
|February 12, 2024
概括
本研究介绍了一种用于温度检测的金属-绝缘体-金属 (MIM) 等离子体传感器. 通过结合金属纳米块和新型直角模式合器来实现更好的光合,提高了灵敏度.
科学领域:
- 光子学和等离子学.
- 纳米技术 纳米技术
- 传感应用 传感应用
背景情况:
- 等离子传感器为各种应用提供高灵敏度.
- 对纳米级波导进行高效的光合仍然是一个挑战.
- 金属-绝缘体-金属 (MIM) 波导对传感器开发具有前景.
研究的目的:
- 为数值研究一种用于温度传感的新型等离子体传感器.
- 为了提高基于MIM波导的传感器的灵敏度.
- 介绍和分析等离子芯片的直角模式合器.
主要方法:
- 有限元素方法 (FEM) 用于数值研究.
- 一个与MIM波导侧联的共振腔的设计.
- 金属纳米块和直角模式合器的集成.
主要成果:
- 获得了0.44nm/°C的传感器灵敏度,通过纳米块增强到0.63nm/°C.
- 在1450-1650 nm的距离上,证明了优化传输 (-1.73dB至-2.93dB).
- 验证了直角模式合器对光合的有效性.
结论:
- 拟议的MIM等离子体传感器展示了增强的温度传感能力.
- 正角模式合器显著提高了等离子系统中的光合效率.
- 集成传感器是各种传感应用的有希望的平台.


