基于硅基槽型微环谐振器的集成生物传感器

摘要：本文对一种基于槽型微环谐振器的生物传感器进行了研究,通过微环谐振器与槽型波导的结合,增强光与传感媒质的相互作用,减小传输损耗的制约影响。采用时域有限差分法(FDTD)研究了波导有效折射率随传感物质材料折射率的变化,结果显示它们呈线性关系,这为折射率的有效传感提供了可能。采用电子束光刻和等离子体刻蚀技术在SOI基片上制备了样品,SOI基片的顶层硅和埋入氧化层的厚度分别为220 nm和2μm,微环谐振器的微环半径为30μm。采用波导光栅耦合器来实现光的输入和输出,频谱测量显示槽型微环谐振器的品质因数达到了2 940,通过测量传感器表面覆盖不同浓度的氯化钠溶液时光谱谢振峰的变化,得到传感器的灵敏度和检测极限分别为980.24 nm/RIU和5.4×10^-4 RIU。