1.一种基于导模共振/法布里‑珀罗腔耦合的双参数传感器,其特征在于:包括导模共振结构,所述导模共振结构放置在具有不对称结构的法布里‑珀罗腔结构上用于同时检测血红蛋白浓度与温度,所述导模共振结构包括光栅(1)、WS2(2)、光子晶体a(3)和光子晶体b(5),所述法布里‑珀罗腔结构包括光子晶体a(3)、金膜(4)、光子晶体b(5),所述导模共振结构和法布里‑珀罗腔结构共享光子晶体a(3)和光子晶体b(5),所述光栅(1)位于最上端且与血红蛋白分子(6)接触,所述WS2(2)位于光栅(1)和光子晶体a(3)之间,所述金膜(4)位于光子晶体a(3)和光子晶体b(5)之间。
2.根据权利要求1所述的一种基于导模共振/法布里‑珀罗腔耦合的双参数传感器,其特征在于:所述光栅(1)的宽度f为100nm、高度t为350nm、周期P为500nm。
3.根据权利要求1所述的一种基于导模共振/法布里‑珀罗腔耦合的双参数传感器,其特征在于:所述WS2(2)的厚度为0.618nm。
4.根据权利要求1所述的一种基于导模共振/法布里‑珀罗腔耦合的双参数传感器,其特征在于:所述光子晶体a(3)由两个SiO2/Si相互交替层构成,所述光子晶体b(5)由八个Si/SiO2相互交替层构成,所述光子晶体a(3)和光子晶体b(5)中Si的厚度为68.5nm、折射率‑6为2.82、热光系数分别为166×10 /K;SiO2的厚度为127nm、折射率为1.46、热光系数为1×‑5
10 /K。
5.根据权利要求1所述的一种基于导模共振/法布里‑珀罗腔耦合的双参数传感器,其特征在于:所述金膜(4)的厚度为70nm。
6.根据权利要求1所述的一种基于导模共振/法布里‑珀罗腔耦合的双参数传感器,其特征在于:所述导模共振结构满足以下条件时,出现波导模式:其中,kGMR=k0·neff代表波导模式的波矢量,neff为波导模式的有效折射率,k0为真空波矢量,m为衍射波的级次。
7.根据权利要求1所述的一种基于导模共振/法布里‑珀罗腔耦合的双参数传感器,其特征在于:所述法布里‑珀罗腔结构中得到的反射光如下:其中,RFP是法布里‑珀罗腔结构的反射光,RT,RB分别为顶部和底部反射镜的反射率,A为振幅损失系数。
8.根据权利要求1所述的一种基于导模共振/法布里‑珀罗腔耦合的双参数传感器,其特征在于:所述血红蛋白的折射率随浓度的变化公式为:其中,n为血红蛋白的折射率,n0为没有血红蛋白时的折射率,T为温度,λ为入射光的波长,C是血红蛋白的质量分数,单位是g/L。
9.根据权利要求1所述的一种基于导模共振/法布里‑珀罗腔耦合的双参数传感器,其特征在于:由导模共振结构和法布里‑珀罗腔结构构建的双波长矩阵如下:式中,ΔλGMR和ΔλFP代表了当血红蛋白折射率变化Δn和温度变化ΔT时,导模共振谐振波长和法布里‑珀罗腔的谐振波长的变化量,当血红蛋白折射率变化Δn和温度变化ΔT时,导模共振谐振波长和法布里‑珀罗腔的谐振波长同时发生移动,那么通过求解公式,血红蛋白浓度和温度的变化可以通过下式推导出来:其中,Δn为血红蛋白折射率变化;ΔT为温度变化。
10.根据权利要求9所述的一种基于导模共振/法布里‑珀罗腔耦合的双参数传感器,其特征在于:所述导模共振结构中的折射率灵敏度为378.89nm/RIU、温度灵敏度为‑0.022nm/℃,法布里‑珀罗腔结构中的折射率灵敏度为0nm/RIU、温度灵敏度为0.044nm/℃。