带功能宿主材料的硅亚波长光栅槽波导中的传输共振
光学
2026-05-11 v1
摘要
本文提出一种基于亚波长光栅（SWG）槽波导的高灵敏度和选择性CO2气体传感器。聚己甲醇仲胺（PHMB）作为功能材料填充槽隙以及SWG结构之间的硅柱间隙。超过SWG槽波导的光子带隙，存在对因CO2分子渗透到功能材料中导致PHMB折射率变化而敏感的传输共振。数值仿真表明，该结构的灵敏度为S=12.9 pm/ppm，显著高于基于功能材料的先前设计气体传感器。较高的灵敏度归因于在槽隙内的功能材料中对光的强约束，而之前的设计通过将功能材料置于包覆层来实现受限的光-物质相互作用。该提议结构可用于利用不同对所需分析物灵敏的功能材料设计各种传感器。
引用
@article{arxiv.2605.07716,
title = {Transmission resonances in silicon subwavelength grating slot waveguide with functional host material for sensing applications},
author = {S. Hadi Badri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.07716},
year = {2026}
}