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半导体微盘谐振腔的模式特性研究的综述报告
半导体微盘谐振腔（microdiskresonator）是一种利用光在腔内的反射、干涉作用产生谐振的微型光学器件，近年来得到了广泛的研究和应用。在半导体微盘谐振腔内，光可以沿着周向呈振幅分布的某些方向围绕微盘内部传递，具有低损耗和小尺寸等优点。本文将综述半导体微盘谐振腔的模式特性研究。
一、半导体微盘谐振腔的基本结构和工作原理
半导体微盘谐振腔的基本结构为一个圆形的平面波导，其直径通常在1到100微米之间。通过刻蚀制备并在波导上沉积半导体材料，可以制备出半导体微盘谐振腔。当通过波导输入激光光束时，激光可以在半导体微盘谐振腔内产生谐振，具有高品质因子和共振增益，从而可用于光子学的各种应用。
二、半导体微盘谐振腔的模式特性研究
1、谐振模式
在半导体微盘谐振腔内，谐振模式是非常关键的一个研究方向。根据微盘尺寸和材料参数等的变化，可以得到不同的谐振模式。目前已经发现了许多谐振模式，如径向模式、周向模式、混合模式等。这些谐振模式的出现与微盘内部光场的分布有关。
2、品质因子
半导体微盘谐振腔的品质因子是谐振器性能的重要指标之一。高品质因子的谐振模式能在谐振腔内长时间存留，从而提高了器件的灵敏度和功率。目前，研究人员已经用不同的方法测量了半导体微盘谐振腔的品质因子，如旁路差分法、微米悬臂法、腔透射法等。
3、光子耦合
光子耦合是半导体微盘谐振腔研究的重要内容之一，它包括微盘内部模式之间的耦合和微盘与其他器件之间的耦合。在微盘内部，谐振模式之间的相互作用可以产生新的耦合模式。在微盘与其他器件之间，通过纳米级的孔洞阵列等特殊设计，可以形成搭建光子晶体的结构，从而实现光子耦合。
三、半导体微盘谐振腔的应用
1、生物传感
半导体微盘谐振腔的高灵敏度和品质因子使其成为一种理想的生物传感器。可以将微盘的一表面涂上生物分子，并通过微盘所处介质中的生物分子与其进行特异性结合，在微盘内产生反应引起品质因子变化，从而实现检测。
2、激光
半导体微盘谐振腔作为激光器中的微振膜，有望在光通信、集成光电路、生物医学等领域得到广泛应用。
3、光学调制器
通过在半导体微盘谐振腔内引入电光效应，可以实现光学调制器的功能，有望在高速光通信领域发挥重要作用。
综上所述，半导体微盘谐振腔的模式特性研究在光子学领域具有重要意义。未来，随着纳米技术和光学技术的发展，半导体微盘谐振腔将有望在信息处理、传感技术、光电器件等方面得到更广泛的应用。