可实现三维磁场传感的硅基磁光微环芯片设计

摘要：

根据磁光非互易相移原理,通过分析硅基磁光波导中导波光模式对磁化强度的敏感性,提出一种Ce∶YIG/Si-Ce∶YIG/SiO2硅基磁光波导结构,仿真分析了其模场分布和有效折射率的磁化强度依赖关系.将两个硅基磁光波导垂直放置并分别组成两个微环谐振器,进而设计出三维磁场传感芯片,通过测量两个微环中TE和TM两种模式下微环谐振波长的移动,可获得磁化强度或磁场的大小和方向信息.研究表明,在1 550 nm波长附近,通过优化波导截面尺寸,在Ce∶YIG饱和磁化范围内,该磁场传感芯片在其法向和切向的磁场灵敏性分别为和,谐振波长的可移动范围约为200 pm.利用平面芯片结构实现了对三维磁场的测量,对三维磁场传感器件的小型化和集成化具有一定的指导意义.

关键词：磁场传感、磁光非互易相移、微环谐振器、硅光子芯片、集成光器件

所属期刊栏目：16

分类号：O482.55(固体物理学)

资助基金：国家自然科学基金61671108

在线出版日期：2019-03-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：18-24