實驗名稱：基于微環諧振器的傳感器制備及傳感特性

　　測試目的：以第仿真優化後器件結構與參數爲基礎，研究合理的加工順序和加工參數，對基于電光聚合物和矽基微環諧振器的電場傳感器進行微加工制備，並搭建直流電場傳感試驗平台，通過試驗測試分析直流電場傳感器的傳感特性。

　　測試設備：高壓放大器、任意函數發生器、傳感器、光譜儀、偏振控制器等。

　　實驗過程：

　　圖1：測試系統結構示意圖

　　搭建了如图1所示的传感试验平台。该试验平台根据设备的性质，可以分为光路部分和电路部分。首先是光路部分，将C波段宽带光源（中心波长为1535nm-1560nm）作为光源，通过单模光纤与偏振控制器相连，经过偏振控制器后的基模偏振态光通过锥形单模透镜光纤垂直耦合进入芯片的输入端，并通过直波导耦合进入环形波导中产生谐振，随后直波导的输出端再通过锥形单模透镜光纤耦合出去，并与光谱分析仪相连，以显示和存储芯片的输出光信号。另一板块是电路部分，为了输出用于制造强電場的高电压，采用高壓放大器对任意函数发生器的低压信号进行放大。

　　圖2：傳感器輸出響應譜線隨電場幅值的變化情況

　　使用任意函数发生器产生直流信号，经过高壓放大器放大后施加在平板电极上，产生均匀直流電場，分别施加不同的直流電場，通过光谱分仪记录傳感器的输出光信号。電場傳感器在不同直流電場下的透射光谱如图2所示。

　　實驗結果：

　　測試結果表明，基于10μm半徑的微環傳感器輸出光譜的自由光譜寬度爲8.16nm，品質因子是6276，消光比爲8.05dB。然而根據3.2.1小節中的仿真研究結果可知，微環諧振器半徑爲10μm時，理想中的自由光譜寬度爲9nm，品質因子是9200，與實際試驗獲得的數據相差較大，導致這結果的原因可能是電光聚合物薄膜上包層影響了光波傳輸，導致傳播損耗增大，其次波導的微加工制備工藝的技術問題也會影響波導傳輸。

　　進一步，從圖2中可以看出，當電場振幅變化時，傳感器諧振波向長波長方向顯著漂移。這可以解釋爲在電場作用下，電光聚合物的折射率變大，導致波導有效折射率變大，微環諧振波長發生右移。在相同的恒溫恒濕實驗環境下，對沒有電光聚合物上包層的微環諧振器進行了測驗，當改變所施電場幅值時，沒有觀察到輸出諧振波長有漂移，因此其該變量僅與電光聚合物有關。

　　高壓放大器推荐：ATA-7050

　　圖：ATA-7050高壓放大器指標參數

　　本资料由Aigtek安泰电子整理发布，更多案例及产品详情请持续关注我们。西安安泰电子Aigtek已经成为在业界拥有广泛产品线，且具有相当规模的仪器设备供应商，样机都支持免費試用。如想了解更多功率放大器等产品，请持续关注安泰电子官网www.aigtek.com或拨打029-88865020。