With real-time sensing and label-free nature, optical sensors based on the resonance wavelength shift with respect to the refractive index change have drawn significant attention for biochemical sensing. Among those RI sensors, one-dimensional photonic crystal nanobeam laser provides extremely high Q-factor, small mode volume, and small footprint and so various types of NBs have been investigated and researched. However, as long as the NB is on the parent chip, the portability and the utility as a sensor is limited. In this thesis, an optical fiber is selected as a substrate platform for the NB to enhance its functionality as an RI sensor. Furthermore, by introducing a second gating to the NB, a band-folding effect is obtained, and so the power collection efficiency of the fiber is improved. With calculated Q-factor and observed sensitivity of ~152nm/RIU, the figure-of-merit of ~570 is achieved.
굴절률 변화에 따른 공명 파장 이동에 기반을 둔 광 센서는 실시간 측정 및 별도의 시료가 필요치 않은 특성으로 인해 생물화학 탐지에 많은 관심을 끌어왔다. 이러한 굴절률 센서들 중에서 1차원 광 결정 나노빔 레이저는 매우 높은 Q 인자와 매우 작은 모드 부피 및 면적을 제공하며 현재까지 다양한 나노빔들이 연구되었다. 그러나 나노빔이 모판에 있는 한 센서로서의 휴대성과 유용성이 제한되었다. 이 논문에서는 나노빔과 광섬유를 결합하여 굴절률 센서로서의 기능성을 높이고, 2차 격자를 도입함으로써 띠 접힘 효과를 얻고 광섬유의 빛 수집 효율을 증가시켰다.
