在纤式回音壁模式微球谐振腔及其传感特性

作者：殷琦寓; 蔡露^*; 李尚文; 赵勇^*

来源：光学学报, 2023, 43(01): 31-40.

• 光纤光学
• 光纤传感器
• 在纤式
• 回音壁模式
• 微球腔

提出一种在纤式回音壁模式微球谐振腔，并对其温度和折射率传感特性进行研究。首先，分析了不同尺寸的微球腔与光纤结构耦合时的相位匹配情况，以锥形光纤为探针来拾取并移动钛酸钡微球，将其嵌入空心光纤，形成在纤式谐振腔结构，从而在微球中激发回音壁模式，并与空心光纤端面的反射光相互作用，产生法诺共振。实验结果表明，激发的法诺共振峰曲线的斜率高达-99.3 dB/nm。另外，通过实验证明了此结构对温度和折射率均具有较好的传感特性，灵敏度分别为26.8 pm/℃和-244.97 dB/RIU。该谐振腔性能稳定、结构紧凑、加工简单，在纤式的反射结构使其有望在复杂的传感环境中发挥作用。

• 单位
  东北大学; 流程工业综合自动化国家重点实验室