共振光隧穿微腔Q值提高研究

作为一种经典光学结构,光学谐振腔在光通信、光传感等领域得到了广泛的应用,一直是光电子学研究的热点。共振光隧穿谐振腔,源自受抑全内反射,是一种新型的光学微腔。依据Gansch公式,拟通过两种方式降低腔体的吸收(提高Q_(abs))和改变结构参数(提高Q_(str)),提高谐振腔Q值。因此,建立了共振光隧穿效应(ROTE)结构的谐振腔模型;利用传输矩阵法,仿真计算了谐振腔的反射谱谱线,并分析了其Q值变化规律。仿真结果显示:通过降低腔体吸收和调节系统参数(隧穿层厚度、入射角等),ROTE结构的谐振腔Q值总计提升了约10~5倍,可期望Q值达到10~8.相比传统的FP腔结构(Q值在10~3～10~4数量级)和当前主流的回音壁模式结构(Q值在10~7～10~8数量级),ROTE结构谐振腔的理论Q值可达到国际一流水平,同时还具有易于集成、工艺简单、稳定性高、成本低廉的优点。为高Q值ROTE结构的制备及进一步应用奠定了理论基础。