建模和提高化槽环共振器基础的折射率传感器的传感性能
Applied optics
|August 12, 2025
概括
这项研究介绍了一种新型化槽环共振器折射率传感器,实现了高灵敏度和质量因子. 该先进型号为各种应用提供高效准确的折射率传感.
科学领域:
- 光子学和光学传感器传感器
- 集成光学 集成光学
- 波导理论波导理论
背景情况:
- 折射率传感器对于检测化学和生物分析剂至关重要.
- 化槽环共振器为高性能传感提供了潜力.
- 精确的建模对于优化传感器设计和性能至关重要.
研究的目的:
- 开发和验证基于化的槽环共振器折射率传感器的分析模型.
- 调查关键设计参数对传感器性能的影响.
- 为了证明传感器的高灵敏度和质量因素.
主要方法:
- 合模式理论方法用于模拟形环共振器.
- 使用汉克尔和贝塞尔函数,推导曲槽波导的分析模型.
- 使用2D和3D有限差异时间域方法验证模型.
- 散射矩阵结构用于准确的二维共振器建模.
主要成果:
- 该模型准确地预测了横向磁模式的传播常数.
- 传感器表现出高灵敏度为750nm/RIU,最高质量系数为7536.
- 优化分析揭示了波导宽度,槽宽度,曲半径和槽位置对传感性能的影响.
结论:
- 拟议的化槽环共振传感器为折射率传感提供了高效和先进的解决方案.
- 与FDTD方法相比,分析模型提供了更高的计算效率.
- 传感器的性能与现有的最先进的折射率传感器具有竞争力.


