空心微瓶谐振腔的封装及折射率传感特性研究

为提高传感器的稳定性和便携性,提出一种基于空心微瓶谐振腔的折射率传感器,对系统进行封装并对其折射率传感特性进行研究。仿真分析不同壁厚下空心微瓶谐振腔径向回音壁模式的光场分布,光场在微瓶内部的占比随着器件壁厚的减少而增加,有利于提高传感灵敏度。为减小空心微瓶谐振腔的壁厚,利用氢氟酸对石英毛细管进行腐蚀,使用光纤熔接机制备了薄壁空心微瓶谐振腔。采用紫外胶将耦合系统封装固定在载玻片上,器件稳定性和便携性得到提升。研究了封装器件在不同折射率匹配液下的传感特性,器件传感灵敏度为26.50 nm/RIU。该传感器具有稳定性强、灵活性高、损耗小等优点,在光微流控折射率检测方面拥有很大的应用潜力。

光纤耦合双微球谐振腔及其模式分裂特性

回音壁模式微腔间耦合引起的模式分裂会导致器件Q值提高,进而提升器件性能。在纤式光纤耦合微球谐振腔作为一种新型的微腔耦合形式,实现了光纤器件集成度和稳定性的提升。提出并研究了基于光纤耦合双微球谐振腔的光纤传感器件,该器件由单模光纤、石英毛细管和两个钛酸钡微球谐振腔构成。双微球谐振腔的回音壁模式相互耦合,激发了模式分裂,谐振腔Q值从8×10^(3)提高到2.4×10^(4)。模式分裂有利于提高对微小变化量的传感能力,在温度传感实验中,器件展现出良好的温度响应稳定性,温度传感灵敏度为11.7 pm/℃,检测极限低至0.03℃。