[发明专利]一种基于多小孔缺陷直接耦合微腔的高性能光子晶体传感器结构

权利要求书

1.一种基于多小孔缺陷直接耦合微腔的高性能光子晶体传感器结构的实现方法，其特征在于：该光子晶体传感器是基于空气孔三角晶格二维光子晶体结构，即空气孔硅介质背景结构，其中硅的折射率为3.48；在光子晶体中引入一个多小孔结构的缺陷微腔并与W1波导直接耦合构成光子晶体传感器。

2.根据权利1所述的实现方法，其特征在于光子晶体微腔的具体设计方法，即：将光子晶体中间一行两侧的空气孔移除只剩中间的七个，两侧形成W1波导，在最中心的空气孔与其周围六个空气孔构成的六个等边三角形中心的位置分别放置一个小空气孔，其半径远小于晶格常数，最后将最中心的空气孔移除，形成多小孔缺陷腔。

3.根据权利要求1所述的一种光子晶体传感器，其特征在于：所述光子晶体结构包含的空气柱阵列大小为11×23，结构尺寸仅为5μm×10.5μm，该传感器结构尺寸小，利于集成。

4.根据权利要求1所述的一种光子晶体传感器，其特征在于：改变六个小孔的半径，可调节多小孔缺陷腔的品质因数Q。

5.根据权利要求1所述的一种光子晶体传感器，其特征在于：改变中间两侧的第二个空气孔向左右两边移动距离L，可调节多小孔缺陷腔的品质因数Q。

6.如权利要求1所述的一种光子晶体传感器的传感方法，其特征在于：通过在缺陷腔中引入多个小孔，增加缺陷腔区域的表面积，进而增加缺陷腔的品质因数Q和灵敏度S，达到增加传感器性能FOM的目的。

7.根据权利要求6所述的一种光子晶体传感器的传感方法，其特征在于：采用所述的光子晶体传感器进行传感时，传感器多小孔缺陷腔的品质因数Q最高可达71881，灵敏度可达236nm/RIU，性能参数FOM高达11238。