本发明公开了一种基于双层亚波长光栅的锗硅光电探测器，包括由下至上依次层叠的第一硅平板波导、锗亚波长光栅结构、硅亚波长光栅结构、第二硅平板波导；入射光分别从所述的第二硅平板波导的两端同时入射至所述的第二硅平板波导的中心区域；所述的第二硅平板波导与所述的硅亚波长光栅结构相互耦合，即利用波导的传播模式与硅亚波长光栅中的模式相耦合，将所述的第二硅平板波导面内传输的入射光通过所述的硅亚波长光栅结构耦合到面外出射；出射光会垂直入射至所述的锗亚波长光栅结构中，所述的锗亚波长光栅结构与所述的第一硅平板波导组成的复合结构利用导模共振效应吸收入射光，将入射光转换为光生电子‑空穴对，也即光生载流子。