基于SOI光学波导的折射率传感器,使用多槽子波长网格的马赫-泽恩德干扰仪.

科学领域:

• 光子学是指光子学的使用方法.
• 集成光学 集成光学 集成光学
• 纳米光子学 纳米光子学

背景情况:

• 折射率传感器对于各种应用,包括化学和生物检测至关重要.
• 现有的传感器在灵敏度,尺寸或制造成本方面经常面临局限性.
• 在绝缘体 (SOI) 平台为集成光子设备提供了坚实的基础.

研究的目的:

• 设计和制造基于马赫-泽恩德干扰仪 (MZI) 的一个紧而高灵敏的折射率传感器.
• 为了提高传感性能,利用先进的波导结构.
• 确保与标准CMOS制造的兼容性,以提高可扩展性和成本效益.

主要方法:

• 在标准的0.18微米SOI工艺上设计马赫-泽恩德干扰仪.
• 在传感器臂中嵌入一个多槽子波长格子 (MSGG) 波导.
• 描述传感器的灵敏度和性能.

主要成果:

• 达到462.4nm/RIU (折射率单位) 的高实验灵敏度.
• 通过100微米的短感应长度证明了高性能.
• 验证了插槽波导和亚波长网格的协同效应,以增强光学封闭和分散工程.

结论:

• 开发的MSGG波导MZI传感器为折射率传感提供了一个有希望的,紧的,灵敏的解决方案.
• 传感器与标准CMOS制造的兼容性使其成为集成光学传感器的可扩展和具有成本效益的选择.
• 这项技术对于需要精确的折射率监测的各种应用具有广泛的潜力.