二维声光子晶体异质结构腔的传感性能研究

作     者：王旭 田苗 马振猛 张磊 

作者机构：兰州交通大学数理学院 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：甘肃省高等学校产业支撑项目(2022CYZC-06) 兰州交通大学-天津大学联合创新基金项目(2021057) 

主　　题：声光子晶体 声光子带隙 异质结构腔 声光传感 灵敏度 

摘      要：声光子晶体是一种人工合成的周期性材料，其主要特性是同时具有声子和光子带隙，这为声波和光波的同时操控和调制提供了工作平台，并且在腔光力学和光电功能器件领域展现出了优良的应用前景。本文采用有限元法(FEM)进行数值模拟，首先设计了一种二维声光子晶体异质结构腔传感结构，该结构可以有效得将特定频率的声子和光子能量限制在腔内。然后在腔内注入不同液体，计算了不同腔模式的声光传感参量。研究结果表明，该传感结构的声学和光学灵敏度最高达到了3.289MHz/ms-1和825nm/RIU。在声学方面，该结构存在双特征峰，从而提高了声学传感的稳定性和准确性。该结构同时实现了声场和光场的局域，提高了声光信号的传感灵敏度，为液体多物理量传感建立了平台。