[发明专利]一种基于超导材料和缺陷光子晶体的静态压强传感器

权利要求书

1.一种基于超导材料和缺陷光子晶体的静态压强传感器，其特征在于，包括结构可表示为D(AB)^NC(BA)^ND的一维缺陷光子晶体，其中N为正整数、用于表示空间周期数，A和B分别为折射率不同的媒质薄片，且媒质薄片A由超导材料HgBa₂Ca₂Cu₃O_8+δ制成，媒质薄片B由半导体材料GaAs制成，C为用于产生缺陷模的缺陷层，且C的材质和厚度与A、B的材质和厚度不完全一样，两个D分别为输入光波导和输出光波导，用于引导光入射和出射所述缺陷光子晶体，同时光波导D将外界压力传递到缺陷光子晶体上，形成静态压强。

2.根据权利要求1所述的一种基于超导材料和缺陷光子晶体的静态压强传感器，其特征在于，所述缺陷光子晶体支持的缺陷模所对应的中心波长是温度和压强的函数。

3.根据权利要求2所述的一种基于超导材料和缺陷光子晶体的静态压强传感器，其特征在于，环境温度固定时，所述缺陷光子晶体上的静态压强可通过缺陷模对应的中心波长来探测。

4.根据权利要求2所述的一种基于超导材料和缺陷光子晶体的静态压强传感器，其特征在于，所述静态压强传感器的灵敏度系数可通过环境温度调控。

5.根据权利要求1所述的一种基于超导材料和缺陷光子晶体的静态压强传感器，其特征在于，所述空间周期数N＝3，所述缺陷光子晶体的结构为DABABABCBABABAD。

6.根据权利要求1或5所述的一种基于超导材料和缺陷光子晶体的静态压强传感器，其特征在于，环境温度Te＝100K、压强P＝100GPa时，所述媒质薄片A的折射率为n_a0＝0.9984，所述媒质薄片B的折射率为n_b0＝3.2773，所述媒质薄片A和媒质薄片B的厚度均为各自1/4光学波长。

7.根据权利要求6所述的一种基于超导材料和缺陷光子晶体的静态压强传感器，其特征在于，所述缺陷层C的材质为HgBa₂Ca₂Cu₃O_8+δ，所述缺陷层C的折射率为n_c0＝0.9984，所述缺陷层C的厚度为1/2光学波长。

8.根据权利要求7所述的一种基于超导材料和缺陷光子晶体的静态压强传感器，其特征在于，设定中心为λ₀＝1.55μm，所述媒质薄片A的厚度为d_a0＝λ₀/(4n_a0)＝0.3881μm，媒质薄片B的厚度为d_b0＝λ₀/(4n_b0)＝0.1182μm，缺陷层C的厚度为d_c0＝λ₀/(2n_c0)＝0.7762μm。

9.根据权利要求6所述的一种基于超导材料和缺陷光子晶体的静态压强传感器，其特征在于，所述光波导D的材质为SiO₂，所述光波导D折射率为n_d＝1.5，且光波导D的横截面为等腰梯形，底角为45°，入射光线I_i垂直于输入光波导D的侧面进入输入光波导D。