基于双绝缘体上硅狭缝微环谐振器的灵敏无标记紧凑型超声传感器
光学
2022-04-04 v1 应用物理
摘要
我们提出一种新型无标记超声传感器，其由狭缝波导与双绝缘体上硅（SOI）狭缝微环谐振器构成。全光传感器不受电磁干扰影响。我们选择将硅狭缝双微环（SDMR）谐振器集成于声学共振膜中。基于 Comsol Multiphysics 软件，研究了若干关键结构参数的优化以实现透射谱的模场分布。数值研究表明，所提超声传感器相较传统压电超声换能器具有更高灵敏度与更宽检测频率范围。对于面积为 15um*30um 的 SDMR 系统，灵敏度高达 2453.7mv/kpa，带宽范围覆盖 1-150MHz。该灵敏度值为单狭缝微环超声传感器的 36 倍。SDMR 的理论因子在弯曲半径 5um 时约为 1.24*10^6。对 SDMR 系统的研究是为超高 Q 因子与大频率范围的光声显微所作的有益探索。
引用
@article{arxiv.2204.00079,
title = {Sensitive label-free and compact ultrasonic sensor based on double silicon-on-insulator slot micro-ring resonators},
author = {Cheng Mei Zhang and Chao Ying Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.00079},
year = {2022}
}
备注
12 pages, 6 figure, 32 references