刘 海，邵齐元，张砚曾，赵 嘉，陈 聪，白冰冰

(1. 中国矿业大学地下空间智能控制教育部工程研究中心 江苏 徐州 221116；2. 中国矿业大学信息与控制工程学院 江苏 徐州 221116)

近年来，光子晶体微腔结构[1]因具有高品质因数、易于设计等优点而受到越来越多的关注，广泛应用于通信、传感器领域。由于硅(Si)具有较高折射率，能够实现光学器件在小体积上大规模集成，并且与互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor, CMOS)有良好的兼容性，因此被认可为是极有前途的光子学材料。硅的热光系数(thermo-optic coefficient)较高，常被用作制造光学温度传感器[2-3]。然而，这一温度敏感特性也导致硅光子器件在温度不稳定环境下的应用受到限制，如波分复用系统中的光滤波器[4]。以纯硅环形谐振滤波器为例，即使环境温度变化很小，谐振器也将失谐。故在制作复杂温度条件下工作的硅光子器件时，必须考虑硅器件的热稳定性。实现硅波导谐振滤波器温度不敏感的一种途径是在波导空隙处填充热光系数为负的包层材料，而SU-8 光刻胶能够很好地满足这一要求，从而设计出一款具有良好热稳定性的光学波导。

二氧化钒(VO2)材料因其特有的热引发相变特性，自1959 年被提出[5]以来就成为各领域研究的热点。2017 年文献[6]在实验中通过硅光子结构中嵌入VO2相变材料，实现了波导全光开关作用。

然而由于目前对与温度不敏感的光子晶体微腔的研究极少，以往对于波导中VO2嵌入的研究虽然使用了VO2的温度相变特性，却忽略了温度对于硅波导本身的热效应[7]。……