基于缺陷層一維光子晶體傳感特性的研究.pdf

1、對新型傳感器的研究已是當今世界的研究熱點之一。一個國家傳感器技術的高低標志著這個國家科學技術發(fā)展水平的高低,它是構成信息產業(yè)的三大支柱之一。在信息產業(yè)中,傳感器是獲取信息的重要工具,也是信息檢測必不可少的組成部分,信息技術的發(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。隨著電子技術的高速發(fā)展,也帶來了一些不可避免的問題,這就促使人們把目光從電子轉向光子,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,迄今對光子晶體的研究已取得了飛速的發(fā)展,作為國際界研究的熱點,光子晶體不僅具有理論價值,而且具有非常廣泛的應用價值。
　　本文從理論上,利用傳輸矩陣法分別對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行了研究,討論了介質折射率、介質層厚度和介質層周期數、缺陷層摻雜方式、位置等因素對光子晶體傳輸特性的影響。根據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的變化和光子晶體缺陷層厚度的變化成簡單的線性關

3、系,設計了一種基于缺陷層的一維光子晶體結構。
　　針對設計好的光子晶體結構,提出了制作和實驗方案。實驗中把光子晶體分三部分,先分別制作了缺陷層兩側的周期部分,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。分別設計實現(xiàn)了基于CCD攝像機和線陣CCD的光譜采集模塊。按照設計的實驗方案展開實驗測試,并對實驗結果進行了分析,實驗結果表明:基于缺陷層的一維光子晶體透射光中心波