硅基微环传感器

超高Q值微环

结合窄带微波光子滤波器的硅基微环谐振腔，将温度引起的波长漂移转化为微波频率变化，实现超高分辨率温度传感。

Luo, Haiyan · 王文武 · Xiao, Xi

Frontiers of Optoelectronics 2023

参数信息

Q因子

1.01 ×10⁶

滤波器带宽

192 MHz

温度灵敏度

10.22 GHz/°C

温度分辨率

0.019 °C

技术优势

分辨率提升一个量级

由于微波光子滤波器的高灵敏度和超窄带宽，温度分辨率达到0.019 °C，相比传统光学传感器显著提升。

片上集成度高

传感探头采用绝缘体上硅微环谐振器，兼容标准CMOS工艺，便于与微波光子滤波系统集成。

损耗低，Q值超高

微环采用多模脊波导设计降低传播损耗，Q值高达1.01×10⁶，增强光与物质相互作用，提升传感灵敏度。

应用场景

• 高精度温度传感器：用微波频移替代光学波长解调，实现高分辨率温度监测，可用于精密温控场景。
• 硅光子传感：利用硅基微环将温度变化转化为微波频率变化，充分发挥硅光集成优势。
• 微波光子传感：将光学传感信息映射到微波域，利用成熟的微波测量技术提升分辨率和速度。
• 环境监测：提供高精度温度数据，满足环境监测中对微小温度变化的感知需求。