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基于光子晶体慢光效应的微流控传感器研究

批准号：
60907018
项目类别：
青年科学基金项目
资助金额：
22.0 万元
负责人：
时尧成
依托单位：
浙江大学
学科分类：
光子与光电子器件
结题年份：
2012
批准年份：
2009
项目状态：
已结题
项目参与者：
赵文义、唐涌波、李心、曾锐玺、杨波、刘清坤、王博文
关键词：
光子晶体慢光效应传感器微流控

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中文摘要
针对当前生物传感器对微量、高灵敏度探测的发展需求，本项目提出了一种基于光子晶体慢光效应的微流控传感器。利用光子晶体实现的传感器具有了传统集成光波导传感器的所有优势，同时由于光子晶体对于光的强局域作用，其传感区域的尺寸可以非常小，特别适合微量探测。利用光子晶体的慢光效应可以减小光传播的群速度，增强光场的能量密度，从而光与周围物质的相互作用得到增强，本项目将光子晶体波导的慢光效应运用于传感，通过改变周期结构的对称性设计一些新型的光子晶体波导，获得具有低群速度特性的结构，进而分析光在光子晶体波导内传播时与物质相互作用的机理。利用慢光光子晶体波导，结合高Q值、低模式体积光子晶体谐振腔结构，可以实现高集成度、高灵敏度的传感器。结合微流控技术，实现微流量，实时传感检测，最终制作出高性能的基于慢光光子晶体的微流控传感器。
英文摘要
针对当前生物传感器对微量、高灵敏度探测的发展需求，本项目研究了一种基于光子晶体微腔的传感器。利用光子晶体实现的传感器具有了传统集成光波导传感器的所有优势，同时由于光子晶体对于光的强局域作用，其传感区域的尺寸可以非常小，特别适合微量探测。本项目利用慢光效应，结合高Q值、低模式体积光子晶体谐振腔结构，实现了高集成度、高灵敏度的传感器。实验结果显示我们制作的光子晶体微腔的Q值高达27000，传感器灵敏度达到269 nm/RIU，通过引入慢光效应，灵敏度可以增加到700 nm/RIU，整个器件的尺寸仅为数百um。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
An efficiently tunable microring resonator using a liquid crystal-cladded polymer waveguide
使用液晶包层聚合物波导的高效可调谐微环谐振器
DOI： 10.1063/1.3492848
发表时间： 2010-09
期刊： Applied Physics Letters
影响因子： 4
作者： [Cai, Tao, Liu, Qingkun, Shi, Yaocheng, Chen, Pengxin, He, Sailing]
通讯作者： He, Sailing
High-Q width modulated photonic crystal stack mode-gap cavity and its application to refractive index sensing
高Q宽度调制光子晶体叠层模隙腔及其在折射率传感中的应用
DOI： 10.1364/oe.20.027039
发表时间： 2012-11-19
期刊： OPTICS EXPRESS
影响因子： 3.8
作者： [Yao, Kaiyuan, Shi, Yaocheng]
通讯作者： Shi, Yaocheng
Silicon hybrid plasmonic Bragg grating reflectors and high Q-factor micro-cavities
硅混合等离子体布拉格光栅反射器和高 Q 因子微腔
DOI： 10.1016/j.optcom.2012.10.002
发表时间： 2013-02
期刊： Optics Communications
影响因子： 2.4
作者： [Peipeng Xu, Yaocheng Shi]
通讯作者： Yaocheng Shi
Photonic crystal slot nanobeam slow light waveguides for refractive index sensing
用于折射率传感的光子晶体槽纳米束慢光波导
DOI： 10.1063/1.3497296
发表时间： 2010-10
期刊： Applied Physics Letters
影响因子： 4
作者： [Wang, Bowen, Dundar, Mehmet A., Notzel, Richard, Karouta, Fouad, He, Sailing, van der Heijden, Rob W.]
通讯作者： van der Heijden, Rob W.
共 7 条
    超透镜与红外焦平面探测器集成系统及成像演示
    • 批准号：
      LDT23F05011F05
    • 项目类别：
      省市级项目
    • 资助金额：
      0.0万元
    • 批准年份：
      2023
    • 负责人：
      时尧成
    • 依托单位：
      浙江大学
    远红外超透镜成像理论与色散调控研究
    • 批准号：
      LDT23F0501
    • 项目类别：
      省市级项目
    • 资助金额：
      0.0万元
    • 批准年份：
      2023
    • 负责人：
      时尧成
    • 依托单位：
      浙江大学
    基于薄膜铌酸锂的高速中红外光收发器件与集成研究
    • 批准号：
      62135011
    • 项目类别：
      重点项目
    • 资助金额：
      306万元
    • 批准年份：
      2021
    • 负责人：
      时尧成
    • 依托单位：
      浙江大学
    硅基光子集成
    • 批准号：
      61922070
    • 项目类别：
      优秀青年科学基金项目
    • 资助金额：
      120万元
    • 批准年份：
      2019
    • 负责人：
      时尧成
    • 依托单位：
      浙江大学
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    海外基金