研究目的
研究用于折射率、温度和声强水平传感的纤维耦合回音壁模式微球谐振器的制备及其传感特性。
研究成果
光纤耦合回音壁模式微球谐振器展现出高品质因数、小尺寸和低成本的特点，在折射率、温度和声强级方面分别具有20.49 nm/RIU、7.38 pm/℃和-1.9 pm/dB的灵敏度。该研究拓展了光纤耦合回音壁模式谐振器的传感应用领域。
研究不足
微球谐振器的Q值受光源和光谱仪限制，影响检测限和测量精度。与其他类型光学传感器相比，其折射率灵敏度不占优势。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用简易封装方案制备光纤耦合回音壁模式（WGM）微球谐振器，通过理论推导与实验验证分析其谐振特性，并研究其对体折射率和温度的响应机制。
2：样品选择与数据来源：
使用单模光纤（SMF，康宁SMF-28）制作谐振器，以乙醇溶液作为折射率传感分析物，并采用数字阿贝折射仪进行校准。
3：实验设备与材料清单：
用于微球制备的熔接机（FITEL S178A V2）、宽带光源、光谱分析仪（OSA）、数字温度计（Ebro TFX 430）以及用于声强级校准的分贝仪。
4：2）、宽带光源、光谱分析仪（OSA）、数字温度计（Ebro TFX 430）以及用于声强级校准的分贝仪。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：通过火焰抛光技术和高压电弧法制备微球谐振器，采用无需在耦合区添加紫外胶的封装方案实现传感器头的稳定耦合与测试。
5：数据分析方法：
实时监测WGM谐振器的透射光谱，基于实验数据计算灵敏度、检测限和品质因数（FOM）。
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Fusion splicer
FITEL S178A V2
FITEL
Used for fabricating the microsphere by high-voltage arc discharge.
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Optical spectrum analyzer
Used to monitor the transmission spectrum of the WGM resonator in real time.
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Digital Abbe refractometer
WAY-2S
Used for real-time calibration of the refractive index of ethanol solution.
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Digital thermometer
Ebro TFX 430
Ebro
Used for real-time calibration of the temperature around the sensing head.
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Decibel meter
Used to calibrate the acoustic intensity level accurately near the sensing structure.
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