為研究光學(xué)微球腔的熱光效應(yīng),采用1 550nm波段可調(diào)諧激光器和寬帶光源兩種泵浦源,分別測(cè)量了二氧化硅、碲酸鹽玻璃微球及其摻雜了稀土離子的微球在激勵(lì)光功率、環(huán)境溫度變化時(shí)其諧振峰波長(zhǎng)的變化量,得到了二氧化硅微球激勵(lì)功率靈敏度為32.4pm/mW,溫度靈敏度為13.4pm/℃;銩離子的摻雜使激勵(lì)功率靈敏度達(dá)到48.7pm/mW,溫度靈敏度達(dá)到15.2pm/℃.相應(yīng)的碲酸鹽微球激勵(lì)功率靈敏度為71.1pm/mW,溫度靈敏度為0.019 1nm/℃,比光纖光柵溫度傳感器的靈敏度10pm/℃大了將近1倍,若摻雜了稀土離子,則高1.1倍.本文研究對(duì)微腔在溫度傳感器方面的應(yīng)用具有參考意義.

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【部分圖文】：

圖4 在300K的環(huán)境溫度下，諧振波長(zhǎng)隨輸入功率變化的擬合曲線

采用1550nm可調(diào)諧激光器測(cè)試了二氧化硅微球腔的諧振波長(zhǎng)隨輸入功率的變化，用摻鉺光纖放大器和光衰減器來控制進(jìn)入微球的功率．當(dāng)輸入球的功率增加時(shí)，由于小球受熱而使其固有諧振波長(zhǎng)紅移．諧振波長(zhǎng)的紅移與輸入功率成線性關(guān)系，如圖4所示．當(dāng)輸入功率從3.5mW增加到15.83mW，諧振....

圖2 采用ASE為泵浦源的實(shí)驗(yàn)裝置圖和諧振譜

采用TLS為激勵(lì)源的成本高，需要手動(dòng)調(diào)諧得到諧振波長(zhǎng)，且由式（1）可知，輸入光偏振態(tài)的變化也會(huì)改變形貌共振譜，所以TLS輸出的偏振光在普通光纖中受振動(dòng)影響時(shí)偏振態(tài)會(huì)改變而失諧，并不利于實(shí)際應(yīng)用．為更適應(yīng)于實(shí)際使用，用放大的自發(fā)輻射（AmplifiedSpontaneousEm....

圖3 二氧化硅微球的Q值測(cè)試圖

首先制備高Q值的微球可參考文獻(xiàn)[17]．選用微球涉及Q值測(cè)量，其方法為：按圖1連接設(shè)備，將TLS的波長(zhǎng)通過旋鈕以1pm步長(zhǎng)調(diào)節(jié)，同時(shí)FG給在TLS的壓電陶瓷（PZT）加上三角波電信號(hào)進(jìn)行波長(zhǎng)掃描來觀察數(shù)字示波器上的共振吸收峰．在波長(zhǎng)調(diào)節(jié)掃描時(shí)，在多個(gè)共振吸收峰中，選擇最窄的共振吸....

圖1 采用TLS為泵浦源的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．插圖：錐光纖與直徑100μm的微球的耦合

測(cè)量微球腔諧振波長(zhǎng)的泵浦源采用可調(diào)諧激光器（TunableLaserSource,TLS，型號(hào)：photonetics3642HE15）和寬帶光源（型號(hào)：AS3213-BP2）．采用1550nmTLS來測(cè)量微球腔的諧振波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖1所示．通過錐形光纖（Tapere....

本文編號(hào)：4051987