太赫兹波段光子晶体温度传感器的研究
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  • 英文篇名:Study on photonic crystal-based temperature sensor at terahertz band
  • 作者:陈之厦 ; 梁斌明 ; 庄松林
  • 英文作者:CHEN Zhixia;LIANG Binming;ZHUANG Songlin;School of Optical-Electrical and Computer Engineering, University of Shanghai for Science and Technology;
  • 关键词:光子晶体 ; 太赫兹 ; F-P谐振 ; 温度传感器
  • 英文关键词:photonic crystal;;terahertz;;F-P resonance;;temperature sensor
  • 中文刊名:GXYQ
  • 英文刊名:Optical Instruments
  • 机构:上海理工大学光电信息与计算机工程学院;
  • 出版日期:2019-02-15
  • 出版单位:光学仪器
  • 年:2019
  • 期:v.41;No.227
  • 语种:中文;
  • 页:GXYQ201901010
  • 页数:5
  • CN:01
  • ISSN:31-1504/TH
  • 分类号:58-62
摘要
使用对太赫兹波段有吸收效应的掺杂硅设计光子晶体结构,使得在光子带隙内的光波被吸收,并加上金属反射镜面将光子晶体的吸收峰和法布里-珀罗(F-P)谐振吸收峰结合,使此结构在0.29~0.31 THz波段达到宽频吸收,并且在0.31~0.34 THz波段通过测量光子晶体的反射率可以计算出对应温度。在使用商业电磁仿真软件CST2014仿真和优化参数后,反射率对应温度变化的变化范围是0.09~0.36,即最大值与最小值有4倍之差,这一特性表明,此结构的反射率变化随温度变化十分明显,是一款十分灵敏的温度传感器。此外,在入射角不大于40°时,结构性能依然良好。
        In this paper, the photonic crystal structure was designed using the doped silicon which has absorption effect on terahertz band. As a result, the light wave in the photonic band gap was absorbed. In addition, the reflective mirror of metal facilitated the combination of the absorption peak of photonic crystal and Fabry-Perot(F-P) resonant absorption peak. Thus, as this structure was not affected by temperature changes in 0.31-0.34 THz band, it could achieve broadband absorption.Moreover, the 0.29-0.31 THz band had the temperature sensing function. By using the commercial electromagnetic simulation software CST2014 to stimulate the optimization parameter, a photonic crystal-based temperature sensor with large incidence angle was designed. The reflectivity would change with the linear variation of temperature.
引文
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