集成微光谱仪的高灵敏硅光子传感芯片设计及特性分析

基于氢化非晶硅光子工艺技术,单片集成了具有圆孔缺陷的刻蚀衍射光栅(EDG)微光谱仪,构建了一种高灵敏的折射率传感器。通过边界积分算法,精确分析了不同圆孔缺陷尺寸、缺陷位置和缺陷形状对探测灵敏度的影响。结果证明传感器的探测灵敏度和工艺容差性都随圆孔缺陷直径而改变,且能提供高传感灵敏度的共振散射缺陷往往具有相对较低的工艺容差性,在实际应用中需要根据要求对两者做折中考虑。研究结果证明圆孔缺陷位置对传感灵敏度几乎没有影响,但当圆孔缺陷更靠近输入光波导末端时可探测性更强;并且缺陷小的非正圆度对传感灵敏度的改变是可接受的。