[发明专利]一种具有高品质因子的光子晶体微腔的实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有高品质因子的光子晶体微腔的实现方法，属于微型器件技术领域。

背景技术

近年来，尺寸为光波波长大小的微型光学谐振腔即光学微腔及其器件受到了广泛的研究。其中，基于光子晶体微腔的高品质谐振腔更是引起了人们的广泛兴趣。相比传统的谐振腔而言，此类光学谐振腔可以获得更高的品质因子和更小的器件体积。

而利用可调谐光子晶体微腔实现全光开关和可调谐滤波器是光子晶体领域的一个研究热点，较高的透过率、大的品质因数和可调谐特性以及超快的响应时间是需要解决的焦点问题。(文献1，“二维光子晶体微腔全光开关与可调谐滤波器”，江萍，胡小永，2010，第十二届基础光学与光物理讨论会论文)。近年来关于光子晶体微腔的全光开关和滤波器的研究有：Tahereh Ahmadi Tameh，Babak Memarzadeh Isfahani等人在2010年提出的基于非线性光子晶体微腔的全光开关(文献2，″Improving the performance of all-optical switching based on nonlinear photonic crystal microring resonators″，7 march 2010，Intetnational Journal of Electronics and Commuications)和Yuanliang Zhang，Yao Zhang和Baojun Li 于2007年提出的基于自准直束的二维光子晶体光开关与逻辑门(文献3，″Opttcal switches and logif gates based on self-collimated beams in two-dimensional photonic crystals″，23 July 2007/Vol.15，No.15/OPTICS EXPRESS)等等。

而基于微腔结构的光子晶体传感器也是研究的热点，主要是利用光子晶体微腔对光的强局域能力，形成透射谱中的谐振峰，并通过外界环境的变化引起谐振峰峰值的变化或者谐振波长的偏移以实现传感。到目前为止，基于腔结构的光子晶体传感器有用于DNA芯片检测的生物传感器(文献4，Ferruccio Pisanello，Luigi Martiradonna，Pier Paolo Pompa.″Parallel and high sensitive photonic crystal cavity assisted read-out for DNA-chips″，28 November 2009，Microelectronic Engineering)，Bo Li和Chengkuo Lee在2011年提出的集成了三个环形微腔的NEMS膜片传感器(文献5，″NEMS diaphragm sensors integrated with triple-nano-ring resonator″，14 February 2011，Sensors and Actuators A：physical)，Tsan-Wen Lu和Po-Tsung Lee在2009年提出的利用双层光子晶体微腔的相互作用实现超高灵敏度的压力传感器(文献6，″Ultra-high sensitivity optical stress sensor based on double-layered photonic crystal microcavity″，2 February 2009/Vol.17，NO.3/OPTICS EXPRESS 1518)，还有hengkuo Lee和Jayaraj Thillaigovindan提出的基于嵌入了微腔的光子晶体悬臂梁光微机械传感器(文献7，″Optical nanomechanical sensor using a silicon photonic crystal cantilever embedded with a nanocavity resonator″，23 March 2009，Apllied Optics)等等。