一种可见光波段气体传感器的设计与研究

来源：上海理工大学学报杂志2020年第5期北京时间：

作者：罗世忠，王琦，孙光瑀，张大伟

单位：上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093,上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093,上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093,上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093

摘要：为了设计一种性能优越的气体传感结构，提出一种亚波长介质光栅/电介质/金属衬底混合波导结构，基于导模共振效应，在反射光谱中形成4个窄带共振缺陷峰。选用多孔硅作为波导层，基于多孔硅的折射率可调特性，通过观察共振波长的漂移实现样本气体浓度的动态监测，分析结构的传感特性。结果表明，3个窄带共振峰的灵敏度分别为300，350，400 nm/RIU，品质因数分别可以达到120，152.2，307.7/RIU，检测精度高，皆可用于气体传感。

关键词：气体传感器;亚波长光栅;导模共振;多孔硅;品质因数

基金资助：国家自然科学基金资助项目（61775140，61775141）