基于微納光纖光學微腔傳感器的設計與制備.pdf

1、自從上世紀60年代高錕制造出世界上第一根光導纖維以來，光纖技術以驚人的速度進步著。如今，光纖的研究趨勢正朝向光纖器件微型化的方向發(fā)展?；谠S多光纖的器件已經被證實或者實驗上得到驗證。光纖器件的應用可以在微型激光器、量子光學、非線性光學及免標記光學傳感器中得到體現(xiàn)，尤以微納光纖器件最為顯著。
　　本論文中，我們系統(tǒng)的探討了微納光纖的制備工藝，探究了微納光纖在光學諧振器及傳感器中的應用。在微納光纖光場傳輸理論的基礎上，分析了基于微納光

2、纖的Knot環(huán)形腔，并通過理論計算推導出Knot環(huán)形腔的光能量輸出公式，得到了不同參數(shù)下環(huán)形腔的輸出光譜。
　　論文第三章對微納光纖的制備進行了總結。我們分析了常見的幾種制備工藝：火焰加熱法、氫氟酸腐蝕法、塊狀玻璃局部熔融拉制法以及聚合物溶劑拉伸法。通過前兩種方法制備了不同規(guī)格的微納光纖，火焰加熱法利用酒精燈加熱熔融普通單模裸光纖得到的微納光纖直徑穩(wěn)定在5μm左右，長度在5~10 cm；氫氟酸腐蝕法制備的微納光纖直徑可達1μm，長

3、度可根據(jù)實驗要求制備。然后簡要分析了塊狀玻璃和聚合物制備微納光纖，并嘗試用聚合物來拉制了微納光纖通過聚合物拉制的微納光纖直徑可達5~20 cm。
　　第四章對微納光纖 Knot環(huán)形腔進行了探究。實驗結果表明，對微納光纖Knot諧振腔理論計算是基本準確的，從實驗和仿真上驗證了微納光纖 Knot環(huán)形腔的諧振輸出光譜是正確的。將微納光纖繞制成直徑306μm的環(huán)形腔，周期性的諧振模式在傳輸譜中得到體現(xiàn)。測得的FSR與理論結果吻合的很好。最