基于高Q值轴向渐变型空芯微腔的高灵敏流速传感器

摘要：

创新性地提出了一种基于高Q值轴向渐变型空芯微腔的高灵敏流速传感器,实现了微压状态下微腔回音壁模式共振光场对流体的直接检测.首先,利用流体动力学和有限元算法理论分析了轴向渐变型空芯微腔的流速和光场特性.其次,通过熔融拉锥和气压控制法制备了高Q值(Q>107)轴向渐变型空芯微腔,利用五维高精度位移平台实现微腔与微纳光纤的高精度、低损耗耦合.实验测试并研究了不同尺寸、不同耦合位置时微腔回音壁模式共振光谱的流速传感特性,获得的最大流速灵敏度达0.27 pm/(μL/min),流速分辨率为1.43 μL/min.该传感器具有较高的重复性和实时性,在高灵敏度流体检测、水质检测等领域具有潜在应用价值.

关键词：轴向渐变型空芯微腔、流速传感、回音壁模式、灵敏度、分辨率

所属期刊栏目：43

分类号：O43;TG502.33;TN256(光学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;中国博士后科学基金;江苏省自然科学基金面上项目;江苏省青蓝工程优秀青年骨干教师计划;南京邮电大学STITP项目;江苏省研究生实践创新计划项目

在线出版日期：2023-11-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：224-232