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回音壁模式光学微腔传感 被引量:13
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作者 唐水晶 李贝贝 肖云峰 《物理》 CAS 北大核心 2019年第3期137-147,共11页
回音壁模式光学微腔具有很高的品质因子和较小的模式体积,能极大地增强腔内光场与物质相互作用,已经成为超高灵敏光学传感的优异平台,也是国际学术前沿之一。文章简介了回音壁微腔传感研究现状与热点、微腔传感平台及传感机制原理;着重... 回音壁模式光学微腔具有很高的品质因子和较小的模式体积,能极大地增强腔内光场与物质相互作用,已经成为超高灵敏光学传感的优异平台,也是国际学术前沿之一。文章简介了回音壁微腔传感研究现状与热点、微腔传感平台及传感机制原理;着重列举了微腔传感的部分典型应用,例如纳米尺度单个颗粒检测、温度传感、磁场传感、化学气体传感以及压力/应力等物理量传感等;最后对光学微腔传感的研究进行了展望。 展开更多
关键词 回音壁模式光学 微腔传感 单纳米颗粒检测 生物 磁场
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多芯光纤端面上对称耦合双环微腔气体传感特性研究 被引量:1
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作者 赵庆玲 冯胜飞 《首都师范大学学报(自然科学版)》 2022年第1期28-33,共6页
光纤传感具有耐高温、抗腐蚀、无需供电、灵敏度高和可集成等优点,在光纤端面上设计制备微纳传感结构是实现探针式光纤传感器的重要途径.本文以七芯光纤端面作为平台,在其上设计了微纳波导对称耦合的双环微腔光学系统.环形微腔与微纳波... 光纤传感具有耐高温、抗腐蚀、无需供电、灵敏度高和可集成等优点,在光纤端面上设计制备微纳传感结构是实现探针式光纤传感器的重要途径.本文以七芯光纤端面作为平台,在其上设计了微纳波导对称耦合的双环微腔光学系统.环形微腔与微纳波导间隔一定距离,实现倏逝波耦合,波导中的光耦合进入腔内激发其高品质因子回音壁共振.当外界气体刺激改变微腔光学参数后,共振波长发生改变,从而实现对气体的传感.采用3D双光子光刻技术在多芯光纤端面上实现系统的制备.实验上观测到共振模式的品质因子最高可达2.66×10^(4),其对酒精蒸气的传感灵敏度为2.08×10^(−6)pm. 展开更多
关键词 光纤 3D双光子光刻技术 光学 微腔传感
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一种非接触式光学微腔液压测量系统
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作者 魏鹤鸣 侯林嵩 +2 位作者 丁武成 殷瑞雪 任冬妮 《电子测量技术》 北大核心 2024年第7期42-48,共7页
为满足在狭小腔室中测量液体压强的需求,设计了一种非接触式光学法布里珀罗微腔液压测量系统,其中,光学微腔采用双光子三维打印技术制备,膜结构尺寸仅为350μm,设计的膜厚分别为4μm和6μm。系统主要采用嵌入式设计与衍射光栅光谱模块互... 为满足在狭小腔室中测量液体压强的需求,设计了一种非接触式光学法布里珀罗微腔液压测量系统,其中,光学微腔采用双光子三维打印技术制备,膜结构尺寸仅为350μm,设计的膜厚分别为4μm和6μm。系统主要采用嵌入式设计与衍射光栅光谱模块互联,实时采集光学微腔干涉光谱信号,实现了高精度光谱动态解调。实验结果表明,室温(25℃)下,4μm膜厚的微腔液压灵敏度高达398 pm/kPa,系统分辨率可达35.5 Pa,重复性较好,有望用于生物医学眼压等应用场景。 展开更多
关键词 压力 双光子三维打印技术 非接触式光学 液体压强测量系统
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基于超高Q值回音壁模式微管腔的非接触式电流传感器研究 被引量:1
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作者 胡建鹏 柴明钢 +7 位作者 王梦宇 薛彩军 谢成峰 谭庆贵 魏斌 吴凌峰 吴涛 伏燕军 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期166-173,共8页
研发低功耗、微型化的电流传感器有利于实现电流状态的智能监测,在风力发电、智能电网以及电动汽车等领域有着潜在应用前景。提出一种基于回音壁模式微管腔的非接触式电流传感器。首先通过电弧放电法在薄壁石英管中制备了回音壁模式微管... 研发低功耗、微型化的电流传感器有利于实现电流状态的智能监测,在风力发电、智能电网以及电动汽车等领域有着潜在应用前景。提出一种基于回音壁模式微管腔的非接触式电流传感器。首先通过电弧放电法在薄壁石英管中制备了回音壁模式微管腔,模式谱稳定激发且规则,品质因子Q值达到3.45×10^(7)。其次,在微管腔中填充Fe_(3)O_(4)纳米粒子磁流体并插入Cu丝,构建非接触式电流检测环境,当通入的电流强度发生改变时,与Fe_(3)O_(4)纳米粒子的相互作用引起微管腔的磁热效应,进而影响微管腔的折射率与体积。实验结果表明:测试电流从0增加到30 mA时,微管腔的谐振波长漂移了0.0973 nm,谐振波长的相对漂移量与电流的平方成线性关系,灵敏度达到10.811 nm/A^(2),探测极限达到2.936×10^(-9)A^(2)/nm。所设计的电流传感器具有结构简单、灵敏度高、探测极限低、体积小、不受电磁干扰影响等优势,为微腔在非接触式电流检测中的应用提供了新路径。 展开更多
关键词 光学 磁热效应 电流检测 微腔传感
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超高Q值光学微腔光谱信号采集系统设计与分析 被引量:1
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作者 蔡瑞涛 王梦宇 +6 位作者 李雅婷 郭状 张海林 谢成峰 张磊 吴涛 伏燕军 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期149-157,共9页
针对超高品质因子Q值光学微腔实验系统的光谱数据采集难题,设计了一款针对光学微腔的光谱信号采集系统。对光谱信号采集系统进行了基本功能验证,证明了系统的稳定性和实用性;分别测试了基于电弧放电法制备的光纤微球腔与基于超精密抛光... 针对超高品质因子Q值光学微腔实验系统的光谱数据采集难题,设计了一款针对光学微腔的光谱信号采集系统。对光谱信号采集系统进行了基本功能验证,证明了系统的稳定性和实用性;分别测试了基于电弧放电法制备的光纤微球腔与基于超精密抛光法制备的氧化硅晶体微盘腔。采集了光纤微球腔和氧化硅晶体微盘腔的透射谱,并对其模式谱线进行追踪。结果表明:光纤微球腔的Q值达到2.26×10^(6),氧化硅晶体微盘腔的Q值达到109;采集系统具有很好的消噪功能,模式谱线能长时间保持稳定。针对超高Q值光学微腔开发的光谱信号采集系统具有很高的可靠性,可用于微腔光子学系统以及后续微腔传感应用开发。 展开更多
关键词 集成光学 光学 光谱采集 微腔传感 品质因子
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基于石英光纤材料的发展历程以及当今基于石英光纤材料从事研究和进展方向概述 被引量:3
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作者 陈冀景 《科技创新与应用》 2018年第25期89-90,共2页
文章是相对于各种新型的光纤通信材料而以最原始的石英材料为主线讨论了石英光纤材料的发展、材料特性的一些研究以及结合作者的实验方向所作综述。全文共分为三个部分:第一部分是对整个石英光纤材料的发展及其研究历程做了概括,包括了... 文章是相对于各种新型的光纤通信材料而以最原始的石英材料为主线讨论了石英光纤材料的发展、材料特性的一些研究以及结合作者的实验方向所作综述。全文共分为三个部分:第一部分是对整个石英光纤材料的发展及其研究历程做了概括,包括了石英光纤材料的发展历程、光学特性;第二部分是基于石英光纤的应用--光纤传感的发展与最新进程;第三部分是对整个光纤材料发展的展望以及基于WGM和微腔传感的一些作者的亲身体悟。 展开更多
关键词 石英光纤材料 光纤 微腔传感
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A novel all-fiber micro-displacement sensor based on long period grating and tip structure 被引量:1
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作者 白志勇 张伟刚 +1 位作者 高社成 王丽 《Optoelectronics Letters》 EI 2014年第3期176-179,共4页
A novel high sensitivity all-fiber micro-displacement sensor is proposed and experimentally demonstrated.This sensor consists of a long period fiber gating and a fiber tip,which is achieved only by a commercial arc di... A novel high sensitivity all-fiber micro-displacement sensor is proposed and experimentally demonstrated.This sensor consists of a long period fiber gating and a fiber tip,which is achieved only by a commercial arc discharge fusion splicer,and thus possesses a lower cost.The wavelength sensitivity of the proposed sensor could be up to 934 pm/μm,which is four times higher than that of the long period fiber grating(LPFG) with an air cavity structure.The intensity change sensitivity is-1.973 dB/μm. 展开更多
关键词 SENSORS
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