使用工具：ModePROP、MOST

諸如表面等離子子共振此類的表面現(xiàn)象在傳感器技術中扮演十分重要的角色，因為在材料界面的電磁場行為可直接的對應到材料中的許多物理和化學特性。這種感測方式具有準確、非侵入性及可在實驗室中或實驗室外實時提供結果的優(yōu)點。愈來愈多以表面等離子為基礎的方法，被結合至較大型的系統(tǒng)中以偵測多樣的特性，如溫度及特定化合物的存在或濃度，被應用在醫(yī)療、工業(yè)及其他領域。

在各種應用中結合光學傳感器，需要利用現(xiàn)存的半導體制造技術產(chǎn)生更小的傳感器。而包括傳感器等任一種光學裝置的尺寸減少時，對于仿真軟件的需求便會增加。

本范例中使用的結構基于參考文獻[1]之中的描述。

結構概觀

此結構由一作用如典型 Mach-Zehnder 裝置的小型 SOI 波導干涉儀所組成。一金薄板嵌入波導中，研究的材料可置于薄板上方，而硅波導及氧化物緩沖層位于下方。光自 SOI 波導入射至薄板，由傳輸模態(tài)耦合為兩個表面等離子子模態(tài)，分別位于金屬薄板的兩側。由于薄板兩側的折射率差異，兩模態(tài)將具不同的傳播常數(shù)使路徑長度不同，因而在薄板的另一端干涉形成不同的功率輸出，功率輸出將可對應至測試材料的折射率及檢測數(shù)值。

RSoft CAD 中所呈現(xiàn)的結構如圖一。

模擬

仿真的目標為了解功率輸出與測試材料折射率間之關系，此目標可藉由MOST掃描測試的折射率范圍及量測輸出功率來完成。

 

圖一、RSoft CAD 中所呈現(xiàn)的結構