一種光電溫度傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及集成光電子【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種光電溫度傳感器。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：降低光電溫度傳感器對(duì)光源的要求從而降低整個(gè)溫度傳感系統(tǒng)的成本。本發(fā)明由光源、光學(xué)溫度傳感部分和光電探測(cè)部分組成，光學(xué)溫度傳感部分由非對(duì)稱馬赫-曾德干涉儀實(shí)現(xiàn)。所述非對(duì)稱馬赫-曾德干涉儀的兩臂具有非對(duì)稱幾何結(jié)構(gòu)且兩臂的光學(xué)相位差在-2π～2π的范圍內(nèi)，其中兩臂的非對(duì)稱幾何結(jié)構(gòu)通過選取不同類型的波導(dǎo)，如脊型波導(dǎo)、溝道波導(dǎo)、條形波導(dǎo)等，或者通過選取不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的同一類型的波導(dǎo)來實(shí)施。所述非對(duì)稱馬赫-曾德干涉儀波導(dǎo)為非良導(dǎo)體材料波導(dǎo)或非良導(dǎo)體材料與金屬結(jié)合的表面等離子體波導(dǎo)，非良導(dǎo)體材料包括介質(zhì)、有機(jī)物等。
【專利說明】一種光電溫度傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成光電子【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種光電溫度傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]集成光電子【技術(shù)領(lǐng)域】的光電溫度傳感器由于其尺寸小、抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn)而受到廣泛的研究。光電溫度傳感器由光源、溫度傳感部分和光電探測(cè)部分組成，其中溫度傳感部分是光電溫度傳感器的核心研究?jī)?nèi)容。目前現(xiàn)有技術(shù)中已有多種可集成的光電溫度傳感器，例如:微環(huán)諧振腔，布拉格反射式波導(dǎo)，多模干涉儀MMI等。由于受到溫度傳感系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的限制，現(xiàn)有技術(shù)溫度傳感部分按傳感原理分為兩大類，監(jiān)測(cè)傳感系統(tǒng)光學(xué)傳輸或反射譜峰值的漂移、監(jiān)測(cè)傳感系統(tǒng)在某一固定波長(zhǎng)下傳輸或反射光強(qiáng)的變化。這兩種監(jiān)測(cè)方案都需要采用窄線寬的激光器光源或?qū)拵Ч庠磁c高分辨率光譜儀的結(jié)合，使得整個(gè)溫度傳感系統(tǒng)價(jià)格過于昂貴，實(shí)用性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003](一)要解決的技術(shù)問題
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:降低光電溫度傳感器對(duì)光源的要求從而降低整個(gè)溫度傳感系統(tǒng)的成本。
[0005](二)技術(shù)方案
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種光電溫度傳感器，包括光源1、光電探測(cè)器3，其特征在于，所述光電溫度傳感器還包括由非對(duì)稱馬赫-曾德干涉儀實(shí)現(xiàn)的光學(xué)溫度傳感部分2 ;所述光學(xué)溫度傳感部分2由分束`器4、第一波導(dǎo)臂5、第二波導(dǎo)臂6和合束器7組成；所述第一波導(dǎo)臂5和第二波導(dǎo)臂6具`有非對(duì)稱的幾何結(jié)構(gòu)、不同的有效折射率neff
和相近的歸一化有效色散系數(shù)所述λ為馬赫-曾德干涉儀中所傳播的光波波長(zhǎng)；
所述非對(duì)稱馬赫-曾德干涉儀的第一波導(dǎo)臂5和第二波導(dǎo)臂6之間的光學(xué)相位差在
【權(quán)利要求】
1.一種光電溫度傳感器，包括光源(I)、光電探測(cè)器(3),其特征在于,所述光電溫度傳感器還包括由非對(duì)稱馬赫-曾德干涉儀實(shí)現(xiàn)的光學(xué)溫度傳感部分(2);所述光學(xué)溫度傳感部分(2)由分束器(4)、第一波導(dǎo)臂(5)、第二波導(dǎo)臂(6)和合束器(7)組成；所述第一波導(dǎo)臂(5)和第二波導(dǎo)臂(6)具有非對(duì)稱的幾何結(jié)構(gòu)、不同的有效折射率neff和相近的歸一化有效色散系數(shù)+.iJf ;所述λ為馬赫-曾德干涉儀中所傳播的光波波長(zhǎng)；所述非對(duì)稱馬赫-曾德干涉儀的第一波導(dǎo)臂(5)和第二波導(dǎo)臂(6)之間的光學(xué)相位差在-2 π~2π的范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光電溫度傳感器，其特征在于，所述馬赫-曾德干涉儀采用的波導(dǎo)為非良導(dǎo)體材料波導(dǎo)或非良導(dǎo)體材料與金屬結(jié)合的表面等離子體波導(dǎo)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光電溫度傳感器，其特征在于，所述非良導(dǎo)體材料包括介質(zhì)和有機(jī)物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種光電溫度傳感器，其特征在于，所述非良導(dǎo)體材料與金屬結(jié)合的表面等離子體波導(dǎo)包括銀與硅、金與硅。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光電溫度傳感器，其特征在于，所述非對(duì)稱幾何結(jié)構(gòu)通過選取不同類型的波導(dǎo)來實(shí)施。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種光電溫度傳感器，其特征在于，所述不同類型的波導(dǎo)包括脊型波導(dǎo)、溝道波導(dǎo)和條形波導(dǎo)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光電溫度傳感器,其特征在于,所述第一波導(dǎo)臂(5)與第二波導(dǎo)臂(6)幾何結(jié)構(gòu)的非對(duì)稱性通過選取同一類型但結(jié)構(gòu)參數(shù)不同的波導(dǎo)來實(shí)施。`
8.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電溫度傳感器的設(shè)計(jì)方法，所述方法步驟如下: 選擇馬赫-曾德干涉儀兩波導(dǎo)臂需要使用的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)類型；優(yōu)化兩波導(dǎo)臂的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)參數(shù)，使所述波導(dǎo)結(jié)構(gòu)參數(shù)滿足如下公式
【文檔編號(hào)】G01K11/32GK103884450SQ201410103121
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】周治平, 鄧清中, 李心白 申請(qǐng)人:北京大學(xué)