微环谐振器作为光子集成技术中最为基本的构建模块之一,在光运算、光调制、光开关、光传感等领域均具有非常广阔的应用前景。作为一种微型光学谐振腔,微环的结构简单紧凑,不需要借助额外的反射镜便可将光场囚禁于微纳米尺度量级,光场在如此狭小的区域内循环往复谐振增强后,能够显著增强与外界待测物质间的相互作用,从而大大提升传感的灵敏度与检测极限。近年来基于微环的光学传感装置已成为光子技术研究领域的热点,大量基于此结构的新型光子传感器件被提出并被广泛应用于温度、湿度、生化传感领域。硫系玻璃是以元素周期表第ⅥA族元素中除氧以外的硫、硒、碲等元素为主,引入一定量其他金属或非金属元素形成的非晶态材料。与氧化物玻璃相比,由于含有极化率强的原子,硫系玻璃具有更高的线性和非线性折射率。此外,由于硫系元素（S、Se、Te）的原子质量比氧更高,因此其具有更低的声子能量(200～400 cm-1)。在众多硫系玻璃体系中,Ge28Sb12Se60硫系玻璃具有成玻区大、透过范围宽、双光子吸收系数低、无自由载流子效应以及不含有毒元素等优势,近年来已经引起越来越多研究人员的兴趣。本文基于这种性能优良的红外材料制备了体积小、灵敏度高的硫系微环光子折射传感器,具体的工作内容归纳如下:1.高质量Ge28Sb12Se60硫系薄膜的制备本文以实验室自主研发的Ge28Sb12Se60硫系玻璃为靶材,采用热蒸发工艺制备了厚度为300 nm的硫系薄膜。2.小尺寸硫系微环传感器的设计首先研究了1550 nm波长下Ge28Sb12Se60波导的单模传输条件以确定其横截面尺寸,然后确定微环的半径,选择合适的耦合系数,最后研究了耦合长度随耦合间距的变化情况以确定耦合间距。在以上参数被确定后,模拟了微环的传输特性以验证设计的准确性。3.高品质因子硫系微环的制备使用电子束曝光加电感耦合等离子体反应离子刻蚀的方式制备硫系微环。使用扫描电子显微镜拍摄了总线波导、微环以及光栅耦合器的细节图像,结果显示波导侧壁垂直,微环与光栅结构清晰、形貌完整。4.器件表征与传感实验利用垂直光栅耦合平台对微环的透射谱进行了测量。通过对1550 nm波长附近的谐振峰进行洛伦兹拟合,提取到微环的本征品质因子约为7.74×10~4,对应于4.3 d B/cm的传输损耗。在传感实验中以不同浓度的氯化钠溶液为分析物,通过测量谱线的漂移,成功提取到微环的灵敏度为123.68 nm/RIU,本征检测极限随即被确定为3.24×10-4 RIU。通过本文的研究,将Ge28Sb12Se60红外光学材料的应用范围拓展到近红外光子集成领域,得益于该材料适中的折射率,本文在提升传感器灵敏度的同时将微环半径控制在数十微米尺度量级。这种结构紧凑、灵敏度高、制备简单的硫系微环传感器可推动新型红外硫系光子传感器件的应用,为下一代片上实验室系统的开发提供有力的技术支撑。