基于倏逝場的微納光纖傳感器的研究.pdf

1、與電子器件一樣，微型化、集成化也是光子器件發(fā)展的必然趨勢。實(shí)現(xiàn)在波長或者亞波長尺度對光信號(hào)的操控對于構(gòu)建超緊湊的微納光子器件和高密集的集成光路具有重要意義。作為微納光子器件的基本結(jié)構(gòu)單元，微納光波導(dǎo)在過去幾年成為了國際研究的一大熱點(diǎn)。其中，微納光纖作為一種典型的微納光波導(dǎo)具有制備簡單，良好的直徑均勻度和表面光滑度，可用于低損耗光傳輸，并在可見和近紅外光學(xué)傳輸中表現(xiàn)出強(qiáng)光場約束、倏逝波傳輸和大波導(dǎo)色散等優(yōu)良特性，已經(jīng)引起研究者的極大興趣。

2、
　　 本論文基于微納光纖強(qiáng)倏逝場這一特性，集中研究了幾種新型微納光纖傳感器。首先通過嚴(yán)格求解Maxwell方程組研究了不同環(huán)境介質(zhì)中微納光纖的光學(xué)傳輸特性，包括實(shí)現(xiàn)單模工作的條件、傳播常數(shù)和基模能量分布。這是研制各種微納光子器件的理論基礎(chǔ)。同時(shí)，理論建模了一個(gè)用于檢測溶液折射率細(xì)微變化的高靈敏微納光纖Mach-Zehnder干涉儀，并且研究了干涉儀的靈敏度、探測限等幾個(gè)重要性能參數(shù)。其次，基于白光干涉?zhèn)鞲性砗吞匦?，提出了一種