[发明专利]一种基于椭圆孔渐变的低折射率模式的一维光子晶体纳米束腔生物传感器结构

权利要求书

1.一种椭圆孔渐变的低折射率模式的一维光子晶体纳米束腔生物传感器的实现方法，其中该光子晶体纳米束生物传感器结构是在一维光子晶体硅波导的基础上，首先刻蚀关于波导中心个数对称长轴尺寸渐变的椭圆孔，然后在渐变的椭圆孔两边刻蚀尺寸和个数相同的椭圆孔而获得高品质因子的脊波导结构，实现低折射率模式传感的纳米束腔结构。

2.如权利要求1所述的一种椭圆孔渐变的低折射率模式的一维光子晶体纳米束腔生物传感器的实现方法，其特征是：在沿一维光子晶体波导方向上，首先刻蚀关于波导中心个数对称长轴尺寸渐变的椭圆孔结构形成高斯衰减镜像，其中长轴为垂直波导传播方向，尺寸E_y(j)＝E_ycenter+(j/j_max)²(E_yend-E_ycenter)，j∈[-j_max,j_max]，j指的是第j个椭圆孔，E_y(j)指的是第j个椭圆孔的长轴的尺寸，E_ycenter指的是中心椭圆孔的长轴的尺寸，E_yend指的是最后一个椭圆孔的长轴的尺寸，j_max指的是最多的椭圆孔的个数，硅波导的折射率n_si＝3.46，椭圆孔和原始背景的折射率n_b＝1.330。

3.如权利要求1所述的一种椭圆孔渐变的低折射率模式的一维光子晶体纳米束腔生物传感器的实现方法，其特征是：在沿一维光子晶体波导方向上，在权利要求书2所述的渐变的椭圆孔两边刻蚀尺寸和个数相同的椭圆孔结构获得最高品质因子的低折射率模式传感的纳米束腔结构，在1550nm附近获得了最高品质因子为6.04×10⁵，硅波导的折射率n_si＝3.46，椭圆孔和原始背景的折射率n_b＝1.330。

4.如权利要求1所述的一种椭圆孔渐变的低折射率模式的一维光子晶体纳米束腔生物传感器的实现方法，其特征在于通过测量输出端透射谱中谐振峰的偏移来检测不同溶液的折射率，在1550nm附近测量折射率变化在1.330到1.345范围内的灵敏度为244.7nm/RIU，椭圆孔和背景的折射率的变化为n_b＝1.330到n_b＝1.345。