增强型双波导耦合微环谐振器传感器的灵敏度分析

"这篇论文深入分析了基于强度检测的双波导耦合微环谐振器传感器的设备灵敏度。文章探讨了设备灵敏度与传输系数、耦合系数和工作波长之间的关系，并通过仿真展示了通过适当调整这些参数可以增强灵敏度。此外，还推导出了最优自耦合系数和工作波长的明确表达式，为设计和优化提供了理论基础。基于实验数据的模拟结果显示，在30分贝的信噪比测量系统下，优化后的有效折射率变化检测限可达到10^-7，比先前的结果小两个数量级。" 本文是关于量子电子学领域的一个研究，具体关注的是双波导耦合微环谐振器传感器的性能优化。微环谐振器是一种重要的光学组件，常用于光通信、光传感和光计算等应用。在这种特殊的设计中，传感器利用了强度检测方法来探测微环谐振器的响应变化。 首先，文章指出设备的灵敏度是其性能的关键指标之一，它直接影响到传感器的检测能力。通过对传输系数、耦合系数和工作波长的数学建模和仿真，研究人员发现这三个因素与灵敏度有直接关系。通过精确调整这些参数，可以显著提高传感器对微小变化的感知能力。 耦合系数是决定光在波导之间传输效率的关键，而工作波长的选择则影响谐振器的共振特性。通过推导出最优自耦合系数和工作波长的表达式，设计者可以更好地预估和控制传感器的性能。这些理论成果为微环谐振器的优化设计提供了实用工具，有助于实现更高效、更灵敏的传感器。 接下来，论文通过实验数据的模拟验证了理论分析的有效性。结果显示，采用优化的配置后，传感器对于有效折射率变化（e ε）的检测限降低到了10^-7，这是一个非常显著的改进，意味着该传感器能够在极小的物理变化中察觉差异，这对于高精度的光传感应用具有重大意义。 最后，作者提到在30分贝的信噪比环境下，优化后的传感器性能优于先前的工作，表明这种新型传感器设计在实际应用中将具有更高的可靠性和稳定性。 这篇研究工作不仅深入探讨了微环谐振器传感器的灵敏度优化，还为未来类似器件的设计和优化提供了理论依据，对提升光传感技术的性能具有重要贡献。