使用工具：ModePROP、MOST

諸如表面等離子子共振此類的表面現(xiàn)象在傳感器技術(shù)中扮演十分重要的角色，因?yàn)樵诓牧辖缑娴碾姶艌鲂袨榭芍苯拥膶��?yīng)到材料中的許多物理和化學(xué)特性。這種感測方式具有準(zhǔn)確、非侵入性及可在實(shí)驗(yàn)室中或?qū)嶒?yàn)室外實(shí)時提供結(jié)果的優(yōu)點(diǎn)。愈來愈多以表面等離子為基礎(chǔ)的方法，被結(jié)合至較大型的系統(tǒng)中以偵測多樣的特性，如溫度及特定化合物的存在或濃度，被應(yīng)用在醫(yī)療、工業(yè)及其他領(lǐng)域。

在各種應(yīng)用中結(jié)合光學(xué)傳感器，需要利用現(xiàn)存的半導(dǎo)體制造技術(shù)產(chǎn)生更小的傳感器。而包括傳感器等任一種光學(xué)裝置的尺寸減少時，對于仿真軟件的需求便會增加。

本范例中使用的結(jié)構(gòu)基于參考文獻(xiàn)[1]之中的描述。

結(jié)構(gòu)概觀

此結(jié)構(gòu)由一作用如典型 Mach-Zehnder 裝置的小型 SOI 波導(dǎo)干涉儀所組成。一金薄板嵌入波導(dǎo)中，研究的材料可置于薄板上方，而硅波導(dǎo)及氧化物緩沖層位于下方。光自 SOI 波導(dǎo)入射至薄板，由傳輸模態(tài)耦合為兩個表面等離子子模態(tài)，分別位于金屬薄板的兩側(cè)。由于薄板兩側(cè)的折射率差異，兩模態(tài)將具不同的傳播常數(shù)使路徑長度不同，因而在薄板的另一端干涉形成不同的功率輸出，功率輸出將可對應(yīng)至測試材料的折射率及檢測數(shù)值。

RSoft CAD 中所呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)如圖一。

模擬

仿真的目標(biāo)為了解功率輸出與測試材料折射率間之關(guān)系，此目標(biāo)可藉由MOST掃描測試的折射率范圍及量測輸出功率來完成。

 

圖一、RSoft CAD 中所呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)