燕鹏云，刘 洋，桑胜波，菅傲群

(太原理工大学 a.微纳系统研究中心，b.新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验室，太原 030024)

作为实现激光效应[1]的基本结构，光学谐振腔[2]可实现在空间上对光线的局域，一直以来是研究者关注的热点。近年来，不断发展的光学通信产业对光波导器件的微型化、集成化提出了更高的要求。微纳光学谐振腔作为核心部件，广泛应用于光学滤波器、缓存器、波长复用/解复用器、光开关等诸多光通讯器件[3-5]。同时，光学谐振腔大幅增强了光与物质的相互作用，经常被用于研制高精度生物传感器、集成生物芯片[6-7]等，在生化检测、健康医疗领域具有广泛应用。

品质因子Q值(Quality factor)，可以衡量光学谐振腔对光的局域能力，用如下公式来定义：

(1)

式中：v为腔的谐振频率；E2为腔内存储的能量，J；E1为每秒损耗的能量，J。腔内存储的能量越多，或者每秒损失的能量越少，谐振腔对光线的局域能力越强，品质因素Q值越高。

经典的光学谐振腔结构包括：法珀(fabry-perot，FP)谐振腔[8]、回音壁模式(whispering gallery modes，WGMS)谐振腔[9]、布拉格光栅(fiber bragg grating，FBG)[10]、长周期光纤光栅(long period fiber grating，LPFG)[11]等。经典的FP谐振腔在传感领域应用十分广泛，但受限于Q值较低；回音壁模式具有高Q值，然而由于制作成本工艺较为复杂，在实际应用中有一些限制。

1990年，加州大学的YEH首次发现并命名了共振光隧穿效应(resonant optical tunneling effect，ROTE)[12].1999年，日本神户大学HAYASHI et al研究小组制备了SF10-SiO2-Al-SiO2-SF10交替排列的多层结构，首次实验验证了ROTE效应[13]。2005年，日本同志社大学YAMAMOTO et al研究组利用GaAs/AlGaAs制备了多层半导体薄膜的ROTE结构，利用此结构，通过调制控制光的强弱，实现了可全光控制的光学开关[14-15]。……