基于高Q值微球腔的氣體傳感研究.pdf

1、光學微球腔擁有獨特的光學傳輸模式—回廊模(Whispering Gallery Mode簡稱WGM)，以及高品質因數(shù)和低模式體積成為探索非線性光學、腔量子電動力學等研究的有力工具。微球腔應用于傳感器領域，主要由于微球諧振腔自身內部或者自身與外界相互作用的靈敏反應，諸如頻率或光譜的變化。一般地說，很多外部因素可對其造成影響，如改變耦合器件與諧振腔的距離，或讓微小物體接近球外的倏逝場影響諧振腔的模式；從內部造成影響的方法則有改變腔內光程，例

2、如球體的形變或者折射率的改變等。由于微球諧振腔的作用，使得生物傳感器、溫度傳感器和加速度傳感器的精度和靈敏度等性能指標大大提高。
　　首先回顧了近年來微球腔特性的研究狀況和微球腔的近期發(fā)展，并對微球腔的應用情況進行了簡要介紹。
　　設計了二氧化碳激光熔融系統(tǒng)，并利用其制備了微球腔。將單錐光纖用波長為10.6um的二氧化碳激光器熔融，通過調制脈沖控制對錐形光纖加工時間和溫度，制備出了各種直徑的微球腔。
　　我們引用RS3

3、100型納米光纖拉錐機系統(tǒng)，拉制出錐區(qū)在1μm-5μm的錐形光纖。并且系統(tǒng)研究了拉制過程中拉制距離、拉制速度、氫氣流量等重要拉制參數(shù)與雙錐光纖光學傳輸特性關系。實驗表明，拉制距離控制在30mm-32mm,拉制速度在0.15mm/s,氫氣流量在140-150之間時，可以得到損耗在0.5dB-0.7dB,錐腰直徑介于0.6μm-2.5μm的低損耗雙錐光纖。
　　最后介紹了微球腔耦合理論，分析了影響微球腔Q值的各種因素，并設計實驗系統(tǒng)測