超小型微腔气体传感器

摘要

本发明涉及一种超小型微腔气体传感器，包括光源、光耦合模块、微腔模块和光谱探测器。所述光耦合模块包括全反射镜、起偏器、透镜和耦合光纤；所述微腔模块包括一维光子晶体纳米腔，该一维光子晶体纳米腔腔体上含有与腔体呈中心对称分布的渐变空气孔和反射镜区空气孔阵列；所述微腔结构的缺陷态和其高斯型光子阱与增益介质的完美匹配，使得该微腔具有高品质因子Q和低模式体积V，从而实现对气体折射率的高精度探测。本发明超小型微腔气体传感器检测灵敏度可达180纳米/单位折射率，其分辨率可达0.0001；且具有体积超小、低损耗的特点。

主权项

一种超小型微腔气体传感器，其特征在于包括光源（1）、光耦合模块（14）、耦合光纤（5）、微腔模块（15）、耦合连接光纤（9）和光谱探测器（10）；所述光耦合模块（14）进一步包括全反射镜（2）、起偏器（3）和透镜（4）；所述微腔模块（15）进一步包括纳米线腔（6）和腔体测试盒（8）；所述光源（1）发出的光经光耦合模块（14）中的全反射镜（2）反射后进入起偏器（3），再由透镜（4）聚焦耦合至耦合光纤（5）后进入微腔模块（15），所述耦合光纤（5）设置于透镜（4）的后面，然后发出的光经过微腔模块再进入耦合连接光纤（9），并由放置于该微腔模块另一端的光谱探测器（10）接收纳米线腔（6）的输出光场变化，进而得到待测气体的折射率大小。