基于氟化钙光学谐振腔的声传感机理研究

摘要：

氟化钙回音壁模式谐振腔的光学品质因子实验上已经突破1011,同时能够实现高稳定棱镜耦合集成,因此,在非接触式的超高灵敏度声学传感方面具有重要的应用潜力.然而,对于高杨氏模量氟化钙晶体材料,外界声学扰动的机理尚不明确.基于氟化钙晶体盘型谐振腔结构,对外界声学扰动的影响机理进行研究.当外界声压作用于谐振腔时,从空气密度引起的折射率变化、弹光效应诱导有效折射率改变和谐振腔结构形变三个方面开展了研究.计算结果表明:声压导致的谐振腔结构形变影响最为明显,以实验室器件为参考,达到了1.196×10-10 Pa-1,对应的谐振峰波长响应为4.63×10-7 nm/Pa.谐振腔厚度及支撑结构的优化能够提升一个数量级以上,灵敏度可以较容易突破1 V/Pa.

关键词：回音壁模式谐振腔、氟化钙晶体、高灵敏度、声传感机理、弹光效应、结构形变

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分类号：TP212;O426.3(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;山西省青年科学基金资助项目;山西省青年科学基金资助项目

在线出版日期：2022-07-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：9-12,28