基于单个槽波导微环谐振器法诺共振的折射率传感
CSTR:
作者:
作者单位:

(长春理工大学 物理学院 光电信息科学与技术系, 长春 130022)

作者简介:

李鑫雨(1998-),男,硕士研究生,主要研究方向为硅基波导器件及其传感技术;

通讯作者:

中图分类号:

TN256

基金项目:

吉林省教育厅科学技术研究项目(JJKH20220725KJ);国家自然科学基金项目(61905022).通信作者:徐亚萌


Refractive Index Sensing Based on the Fano Resonance of A Single Slot Waveguide Microring Resonator
Author:
Affiliation:

(School of Physics, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, CHN)

Fund Project:

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    摘要:

    法诺线型的不对称和窄线宽特性有利于实现具有高传感灵敏度和低可探测极限的折射率传感。采用三维时域有限差分法,基于槽波导设计了微环谐振器和法布里-珀罗腔的耦合结构,实现了法诺线型谱线,并利用其提升折射率传感器的性能。不同于已报道的多微环级联等复杂结构,基于单个槽波导微环实现了法诺线型谱线,并在波长探测传感方案下得到传感灵敏度为500nm/RIU,可探测极限为4.00×10-5RIU;在强度探测传感方案下,传感灵敏度为7.24×104dB/RIU,可探测极限为5.52×10-6RIU。

    Abstract:

    The asymmetry and narrow linewidth properties of the Fano line shape are conducive to the realization of refractive-index sensing with high sensitivity and low detection limit. In this study, the coupled structure of the microring resonator and the Fabry-Perot cavity was designed based on the slot waveguide, using the three-dimensional time-domain finite-difference method. The Fano line shape resonance was realized and utilized to improve the performance of refractive index sensors. In contrast to reported complex structures such as multiple micro-ring cascades, a sensitivity of 500nm/RIU and detection limit of 4.00×10-5RIU were achieved under the wavelength tracking scheme based on the Fano lineshape resonance of the single-slot waveguide microring resonator. The sensitivity was 7.24×104dB/RIU for a detection limit of 5.52×10-6RIU under the intensity tracking scheme.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

李鑫雨,徐强,孙士博,孔梅,徐亚萌.基于单个槽波导微环谐振器法诺共振的折射率传感[J].半导体光电,2024,45(1):56-61. LI Xinyu, XU Qiang, SUN Shibo, KONG Mei, XU Yameng. Refractive Index Sensing Based on the Fano Resonance of A Single Slot Waveguide Microring Resonator[J].,2024,45(1):56-61.

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  • 收稿日期:2023-10-10
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  • 在线发布日期: 2024-04-03
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