表面曲率对石英毛细管微瓶模式及传感特性影响
2018-11-23吴根柱汪成程
激光技术 2018年6期
张 峰,吴根柱,2*,汪成程
(1.浙江师范大学 数理与信息工程学院,金华 321004;2.浙江师范大学 行知学院,金华 321004)
引 言
近十几年来,回音壁模式(whispering gallery mode,WGM)光学微腔凭借着高Q值、模式体积小、制作方便等特点引起人们青睐。回音壁模式微腔是指一般尺寸为微米量级的圆对称波导结构,光在微腔内部以全反射的形式传播,使得光被约束在微腔内部绕着赤道运行,当光程为波长的整数倍即满足相位匹配条件时,会产生等间距分立的共振模,这种电磁场模式也就是回音壁模式。回音壁模式微腔在非线性光学、光力学、腔量子电动力学、高灵敏折射率传感等方面有广泛应用前景。迄今为止人们设计制作了多种结构回音壁模式微腔,包括微球型、微环型、微盘型、微环芯型、微管型等。最近几年人们提出一种新型微腔,即微泡型微腔[1-3],该微腔是种混合型微腔,具有不同的介电层,倏逝光场会耦合进核芯中的液体,而大部分能量仍留在壁中,因此,该结构仍保持着高Q值同时又具有很高的传感灵敏度。
微泡型微腔可由CO2激光对内部加气压的石英毛细管进行局部加热熔融而制成[4-6]。通过调节加热区域和加热功率以及内部气压,可制成一个特定大小和壁厚的微球或有一定曲率的微瓶形状结构,该结构可具有单柄或双柄[7],然后利用注射泵往微泡内注入液体,液体内物质分子与倏逝波发生耦合而影响内壁内回音壁模式特性,从而通过对微腔谐振波长变化的检测可以间接实现对微腔内待测物的检测。……
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