【摘 要】
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近年来,微环谐振器（MRR）由于其高Q值和高灵敏度已被广泛应用于传感领域。由于MRR是在SOI平台上制作的,因此MRR具有超紧凑的尺寸和高集成度。目前已广泛应用于生物传感领域。本文研究了基于级联双环谐振腔（CMRR）的光学传感器:设计了对温度变化不灵敏的CMRR传感器和优化了CMRR传感器的强度探测方法。文中首先对MRR传感器的传感原理和性能参数进行了介绍,然后推导了基于游标效应的CMRR传感器的
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近年来,微环谐振器（MRR）由于其高Q值和高灵敏度已被广泛应用于传感领域。由于MRR是在SOI平台上制作的,因此MRR具有超紧凑的尺寸和高集成度。目前已广泛应用于生物传感领域。本文研究了基于级联双环谐振腔（CMRR）的光学传感器:设计了对温度变化不灵敏的CMRR传感器和优化了CMRR传感器的强度探测方法。文中首先对MRR传感器的传感原理和性能参数进行了介绍,然后推导了基于游标效应的CMRR传感器的透射光谱函数,并对CMRR传感器的波长探测和强度探测方法进行了模拟仿真。然后介绍了传感器芯片制作过程,完成了芯片与光纤阵列的集成与封装,设计了实验中使用的温控系统和微流控系统,并搭建了基于波长探测和强度探测两种探测方法的测试系统。随后提出并研究了一种基于CMRR的温度不敏感波导传感器。通过优化两个级联的MRR的结构参数,透射光谱的包络峰位置不会受到环境温度的影响。实验结果表明,级联等环传感器随温度变化的透射谱对比度变化仅为0.023～0.079d B/K,并且不需要额外的数据处理或温度稳定,具有低成本和高实用性的潜力。而后基于CMRR传感器的强度探测方法,测量了不同FSR差的CMRR的coupling端和drop端之间的输出光功率比。实验结果表明,CMRR的coupling端和drop端之间的输出光功率比的灵敏度可提高为原先的2.15倍。最后,在集成芯片表面修饰前列腺特异抗原抗体（Anti-PSA）,然后对前列腺特异抗原（PSA）进行特异性探测,实验表明CMRR生物传感的波长漂移量为MRR的6.5倍。
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