[发明专利]一种光电温度传感器

说明书

技术领域

本发明涉及集成光电子技术领域，具体为一种光电温度传感器。

背景技术

集成光电子技术领域的光电温度传感器由于其尺寸小、抗干扰性强等特点而受到广泛的研究。光电温度传感器由光源、温度传感部分和光电探测部分组成，其中温度传感部分是光电温度传感器的核心研究内容。目前现有技术中已有多种可集成的光电温度传感器，例如：微环谐振腔，布拉格反射式波导，多模干涉仪MMI等。由于受到温度传感系统结构的限制，现有技术温度传感部分按传感原理分为两大类，监测传感系统光学传输或反射谱峰值的漂移、监测传感系统在某一固定波长下传输或反射光强的变化。这两种监测方案都需要采用窄线宽的激光器光源或宽带光源与高分辨率光谱仪的结合，使得整个温度传感系统价格过于昂贵，实用性较差。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：降低光电温度传感器对光源的要求从而降低整个温度传感系统的成本。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光电温度传感器，包括光源1、光电探测器3，其特征在于，所述光电温度传感器还包括由非对称马赫-曾德干涉仪实现的光学温度传感部分2；所述光学温度传感部分2由分束器4、第一波导臂5、第二波导臂6和合束器7组成；所述第一波导臂5和第二波导臂6具有非对称的几何结构、不同的有效折射率n_eff和相近的归一化有效色散系数所述λ为马赫-曾德干涉仪中所传播的光波波长；所述非对称马赫-曾德干涉仪的第一波导臂5和第二波导臂6之间的光学相位差在-2π～2π的范围内。

优选地，所述马赫-曾德干涉仪采用的波导为非良导体材料波导或非良导体材料与金属结合的表面等离子体波导。

优选地，所述非良导体材料包括介质和有机物。

优选地，所述非良导体材料与金属结合的表面等离子体波导包括银与硅、金与硅。

优选地，所述非对称几何结构通过选取不同类型的波导来实施。

优选地，所述不同类型的波导包括脊型波导、沟道波导和条形波导。

优选地，所述第一波导臂5与第二波导臂6几何结构的非对称性通过选取同一类型但结构参数不同的波导来实施。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光电温度传感器的设计方法，所述方法步骤如下：

选择马赫-曾德干涉仪两波导臂需要使用的波导结构类型；