光學微環(huán)生物傳感器的設計與優(yōu)化.doc
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光學微環(huán)生物傳感器的設計與優(yōu)化,,主要工作有以下幾點: (1) 基于模式耦合理論和時域有限差分法,深入研究直波導與彎曲波導的耦合性質,并在此基礎上建立微環(huán)諧振腔的理論模型,得到器件的主要參數(shù)如自由頻譜區(qū)間fsr和品質因數(shù)q的表達式;(2) 根據(jù)微環(huán)傳感器的工作原理,將總靈敏度分為波導靈敏度和器件靈敏度,著重分析器件靈敏度...
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光學微環(huán)生物傳感器的設計與優(yōu)化,主要工作有以下幾點:
(1) 基于模式耦合理論和時域有限差分法,深入研究直波導與彎曲波導的耦合性質,并在此基礎上建立微環(huán)諧振腔的理論模型,得到器件的主要參數(shù)如自由頻譜區(qū)間FSR和品質因數(shù)Q的表達式;
(2) 根據(jù)微環(huán)傳感器的工作原理,將總靈敏度分為波導靈敏度和器件靈敏度,著重分析器件靈敏度與傳輸因子σ、自耦合因子t、以及工作波長λ的關系,并結合上述參數(shù)與其他結構參數(shù)的關系,提出具體的設計和優(yōu)化方案;
(3) 利用高斯函數(shù)對原洛倫茲響應譜的近似,得到器件品質因數(shù)Q與器件靈敏度的關系,從而推出基于品質因數(shù)和系統(tǒng)信噪比(SNR)求得探測極限的理論方法,該法對以監(jiān)測強度變化為工作原理的微環(huán)傳感器普遍適用;
(4) 推出在具有相位噪聲的非理想光源激勵下的器件響應總譜,進而得出具有不同線寬的激光光源對微環(huán)性能影響的關系式。
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(1) 基于模式耦合理論和時域有限差分法,深入研究直波導與彎曲波導的耦合性質,并在此基礎上建立微環(huán)諧振腔的理論模型,得到器件的主要參數(shù)如自由頻譜區(qū)間FSR和品質因數(shù)Q的表達式;
(2) 根據(jù)微環(huán)傳感器的工作原理,將總靈敏度分為波導靈敏度和器件靈敏度,著重分析器件靈敏度與傳輸因子σ、自耦合因子t、以及工作波長λ的關系,并結合上述參數(shù)與其他結構參數(shù)的關系,提出具體的設計和優(yōu)化方案;
(3) 利用高斯函數(shù)對原洛倫茲響應譜的近似,得到器件品質因數(shù)Q與器件靈敏度的關系,從而推出基于品質因數(shù)和系統(tǒng)信噪比(SNR)求得探測極限的理論方法,該法對以監(jiān)測強度變化為工作原理的微環(huán)傳感器普遍適用;
(4) 推出在具有相位噪聲的非理想光源激勵下的器件響應總譜,進而得出具有不同線寬的激光光源對微環(huán)性能影響的關系式。
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