论文部分内容阅读
文章简要介绍了腔衰荡光谱技术的产生和发展；概述了光纤腔衰荡光谱技术的产生及发展过程；总结并分析了三种不同的系统结构：光纤表面涂敷的光纤腔衰荡光谱结构、布拉格光栅对腔衰荡光谱结构以及光纤环衰荡光谱结构。介绍了腔衰荡系统的应用领域及研究意义。本文主要研究工作及研究成果如下：
1.详细阐述腔衰荡光谱的系统结构，并细致分析了基于光纤的腔衰荡光谱不同结构的原理。推导了传感系统中的损耗、器件选择对输出衰荡曲线的变化关系。
2.基于光纤耦合模理论，阐释了倏逝波的原理，详细分析了倏逝波传输特性，推导出倏逝波强度随透射深度的变化规律关系。对倏逝波传感进行了研究，得到倏逝波随外界折射率的改变和光纤包层的改变的变化规律。将倏逝波原理与光纤环衰荡光谱系统相结合，合作设计并制作出倏逝波传感器件，将其接入光纤环系统中进行折射率传感检测，得到外界折射率改变与系统衰荡谱变化的关系曲线。
3.阐述了飞秒激光精细加工原理及分类，介绍了飞秒激光微加工技术及应用。设计并合作构建了飞秒激光刻蚀光纤微腔系统，利用该系统在单模光纤上成功刻蚀出光纤微腔，该光纤微腔呈现明显F－P干涉谱。
4.将光纤微腔应用于微流体折射率检测。通过对光纤微腔经HF腐蚀等处理后，进一步减小了光损耗。将处理后的光纤微腔接入光纤环衰荡腔系统中，实现了微流体的高灵敏度传感。
5.根据光纤环衰荡腔结构及原理，提出了光纤环衰荡腔系统三方面优化设计方案：即系统中引入放大单元，使用皮秒脉冲光源，将空心光子带隙光纤应用于光纤环衰荡腔系统。