本项目重点针对光子晶体环形谐振腔的导波机理、设计方法、加工工艺和测试技术展开研究,取得了以下主要成果1)以构建光子晶体传感器为目标,建立了光子晶体环形谐振腔的数学仿真模型,初步形成光子晶体陀螺用环形谐振设计与优化方法;2)完成了光子晶体环形谐振腔的设计与优化,并结合微纳加工技术的发展现状,确定了谐振腔的结构形式和结构参数;(3)完成了亚微米图形转移技术、深硅刻蚀工艺和微加工表面处理技术研究,重点突破了高精度电子束曝光工艺中的"临近效应"和刻蚀表面粗糙度改善问题,研制出波导式光子晶体环形谐振腔样品和光子晶体微镜样品,达到国内领先。4)搭建了光子晶体器件测试装置,解决了光子晶体波导与空间光的低效耦合问题,并取得了较好的实验数据。5)根据光子晶体器件的最新调研结果,并结合光子晶体对光子的良好控制能力和MEMS制造技术的优点,首次提出单片集成式光子晶体陀螺设计方案,探讨了该方案的可行性。项目研究成果为探索可在军事领域应用的微型化光学陀螺技术提供了新的技术途径。
英文主题词photonic crystal; ring resonator; monolithically integration; gyroscope