基于准连续中红外频率梳的微纳生化传感关键器件研究

项目名称： 基于准连续中红外频率梳的微纳生化传感关键器件研究

项目编号： No.61405139

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 张学智

作者单位： 天津大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 3-5μm波段包含众多有机大分子基团的特征波长，是光学传感的理想波段，而硅则是开发集成光学器件的首选材料。本项目针对现有生化检测设备体积庞大、无法实现微量检测等缺点，拟将硅在集成光学领域的优良特性同3-5μm中红外波段在生化领域巨大的应用前景相结合，利用微环谐振腔激发频率梳，使其在狭缝波导中与待测物相互作用，并用微加热器调节频率梳元素频率，覆盖此波段所有波长，通过光谱分析实现高灵敏度传感。本项目理论与实验并重，将降低群速度色散对宽谱频率梳形成的影响，补偿泵浦频率在谐振腔中的非线性相移失谐，分析光信号在各器件传输模式场匹配的机理，利用光学参量振荡，实现频率梳泵浦用3.5μm波长可调谐光源的激发，探索“悬空波导”制作和泵浦频率非线性相移补偿技术。最终提高光能利用率，激发高稳定性、高分辨率、宽光谱范围光学频率梳，与狭缝波导结合用于微纳生化传感，为开发下一代光电集成，高灵敏度生化传感器件创造条件。

中文关键词： 集成光学；光学传感；；；

英文摘要： The mid-IR wavelength range is very important for sensing and analyzing a wide range of materials including gas molecules, organic compounds, and biological materials. The vibrational modes of most molecules have spectral fingerprints in this wavelength r

英文关键词： integrated photonics；optical sensing；；；