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基于双波长强度比的外腔法布里-珀罗干涉仪传感器快速简易检测方法
摘要： 提出并验证了一种快速简便的法布里-珀罗（FP）腔长变化解调方法。通过差分检测双波长光功率强度，可获得FP腔长变化与双波长差分强度比之间的可靠线性相关性。采用长度为196.8微米的外腔法布里-珀罗干涉仪（EFPI）传感器进行方法性能验证，在该解调方法与集成可调谐激光组件（ITLA）配合下，每次实验操作时间控制在100毫秒内。在应变传感实验中实现了0.726纳米的腔长变化解调分辨率。通过在系统中选取不同位置的双波长，对应的FP腔长变化线性范围分别为180纳米、150纳米和130纳米，灵敏度分别为-0.01099纳米?1、-0.01485纳米?1和-0.02253纳米?1，显示出线性范围与灵敏度之间具有高度灵活性。因此，通过适当选择两个不同波长可轻松满足EFPI传感器系统的多样化需求。该方法在大规模生产EFPI传感器解调中更能充分体现其简单、快速、低成本的优势。
关键词： 法布里-珀罗腔，光纤传感器，双波长。
更新于2025-11-28 14:23:57
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利用双层超表面设计高增益宽带天线
摘要： 本文研究了一种采用多层超表面结构并通过周期性阵列增强增益的宽带天线。通过使用亚波长法布里-珀罗腔（FPC）提升了多层天线的性能。微带天线的馈电贴片与主辐射贴片分别置于两个无空气间隙堆叠的基板上，另两块基板以优化间距层叠于微带天线上方。该具有双面周期性阵列结构的配置包含：一侧为电容型人工阻抗表面（AIS），另一侧为电感型部分反射表面（PRS）。该设计使增益提升至18 dBi并扩展了频带宽度。实测结果表明在10.8 GHz至15 GHz频段内S11小于-10 dB。
关键词： 法布里-珀罗腔、微带天线、人工阻抗表面、部分反射面、超表面
更新于2025-09-23 15:23:52
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用于小分子检测的微流控集成免光刻纳米光子生物传感器
摘要： 目前，标记技术主要用于研究小分子（分子量<500道尔顿）在低分析物浓度下的结合动力学及其检测。但该方法中用于偶联的荧光标签可能改变或阻碍目标分子的功能性。虽然无标记技术通过监测分析物常规形态下的结合过程能提供更精确的定量和动力学测量，但传统折射率传感设备仍无法实现低浓度小分子结合的监测。本文展示了一种无标记且经济高效的技术，可检测生物素（244道尔顿）等超低分子量生物分子在极低浓度下的存在。这种超高灵敏度是通过利用免光刻纳米光子腔的相位奇点特性实现的。所提出的四层金属-介质-介质-金属非对称法布里-珀罗腔在布鲁斯特角处呈现暗点和相位奇点。由于奇异相位行为依赖于腔体表面拓扑结构，在集成微流控的纳米光子腔反射模式中实现奇异相位极具挑战性。为解决该问题，特别设计的聚甲基丙烯酸甲酯微流控通道与腔体进行了集成。
关键词： 平面光学、小生物分子、法布里-珀罗腔、无光刻技术、无标记光学生物传感器、生物传感器
更新于2025-09-23 15:23:52
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具有结构补偿的高热稳定性法布里-珀罗腔声学传感器传感探头
摘要： 本文提出了一种基于新型结构补偿方法的高热稳定性光纤法布里-珀罗腔动态信号检测传感探头，该方法通过建立的热膨胀模型实现。该模型揭示静态腔长随温度的变化仅取决于材料热膨胀系数和结构参数，因此可通过结构补偿获得固有温度不敏感的光纤法布里-珀罗腔传感探头。为验证该方法，开展了详细实验。实验结果表明：经结构补偿的光纤法布里-珀罗腔传感探头在-20至60°C温度范围内静态腔长几乎无变化，且该方法具有高度可重复性。这种方案为制备的光纤法布里-珀罗腔声学传感器直接投入实际应用提供了简便途径，展现出结构简单、可靠性高的显著优势。
关键词： 高热稳定性、热膨胀模型、结构补偿、法布里-珀罗腔、声学传感器
更新于2025-09-23 15:21:21
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面向超低功耗芯片间光互连的低压耦合多量子阱电反射调制器
摘要： 基于耦合多量子阱（CMQWs）多次通过电吸收（EA）效应的电反射调制器被证实可与低损耗聚合物光波导集成，用于实现850纳米波长的芯片间与板载光学互连。该器件利用MQWs中量子态的耦合特性，通过顶部聚合物包层与底部金镜构成法布里-珀罗腔，进一步增强CMQWs的电吸收效应，从而在低电压下显著提升消光比（ER）。该器件在2伏驱动电压下实现约6分贝的消光比和小于3分贝的插入损耗（IL），其性能明显优于同驱动电压下的传统表面入射式EA调制器。进一步优化的调制器设计可在2伏电压下达到9-12分贝的峰值消光比，同时保持2-3分贝的低插入损耗和约10纳米的较宽光谱带宽。其低电容特性与低压反向偏置工作模式，相比850纳米激光器的直接调制方式有望实现约10倍的功耗降低。这种简单的表面入射式CMQW调制器，是集成超低功耗芯片间与板载互连架构的理想候选方案。
关键词： 调制器、耦合多量子阱、光互连、法布里-珀罗腔、电吸收
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过激光打印可控调节法布里-珀罗腔
摘要： 法布里-珀罗（FP）腔是广泛应用于干涉测量、光谱学、激光器和光电器件的基础光学元件之一。目前，可定制的FP腔对于实现快速原位调制具有重要需求，这对光电器件及其集成至关重要。本研究基于等离子体辅助激光打印技术，开发了一种简单的FP腔模式调谐策略。激光辐照会引发腔内聚合物介质的光化学和/或光热降解，该过程高度依赖于薄膜厚度和激光功率。因此，通过调节辐照时间可实现对FP腔模式的精确连续调谐，并利用反射光谱进行监测。这种激光打印策略操作简便且具有普适性，能够产生不同的结构色。
关键词： 激光打印、结构色、等离子体辅助、光化学降解、光热降解、法布里-珀罗腔
更新于2025-09-23 15:21:01
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无机和混合钙钛矿在微型激光器中的进展
摘要： 钙钛矿基光电器件因其卓越特性（如长载流子寿命、低缺陷陷阱密度、大吸收系数、窄线宽及高光学增益）的快速发展引起了全球关注。本文综述了自2014年首次观测到钙钛矿受激发射以来其光子激光特性，主要聚焦于基于钙钛矿固有活性微腔与外源被动微腔的三维结构。首先回顾钙钛矿晶体结构与光学特性的基础性质，随后根据形貌特征将钙钛矿激光器分为两类：自身能否支持激光行为的特性。每类再依据光反射路径细分为两种腔体（法布里-珀罗腔的驻波与回音壁模式腔的行波）。激光性能涵盖制备方法、腔体尺寸、阈值、品质因数、泵浦源等参数。最后探讨了钙钛矿激光器面临的挑战与发展前景。
关键词： 法布里-珀罗腔，回音壁模式，半导体，激光器，放大自发辐射，钙钛矿
更新于2025-09-23 15:19:57
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[IEEE 2018年亚洲通信与光子学会议(ACP) - 中国杭州 (2018.10.26-2018.10.29)] 2018年亚洲通信与光子学会议(ACP) - 螺旋管光纤法布里-珀罗腔压力传感器设计
摘要： 基于CO?激光热熔键合技术制备的法布里-珀罗腔光纤螺旋管压力传感器，其量程为0~72MPa，重复性为0.02%F·S，迟滞为0.02%F·S。
关键词： 螺旋管、压力、法布里-珀罗腔、二氧化碳激光器、传感器
更新于2025-09-22 22:01:54
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罗丹明6G染料的第一和第二激发态与法布里-珀罗腔的耦合
摘要： 研究了高浓度R6G分子宏观集合体与不同尺寸的铝和银法布里-珀罗腔的耦合，其中腔内一个或两个驻波模式与染料分子的吸收跃迁共振。(i) 发现腔体与单个分子本征态（S0→S1跃迁）的强耦合不会扰动其他分子态的能量。(ii) S0→S2吸收跃迁太弱，无法与共振腔（"λ"驻波模式）发生强耦合。但共振腔会导致S0→S2激发带蓝移。(iii) 理论预测并实验观察到：当腔共振（"λ"驻波模式）与银材料的束缚电子跃迁及"ε等于零"跃迁等材料共振发生强耦合时，色散曲线会出现分裂。
关键词： 光谱学、法布里-珀罗腔、能级分裂、激发态、光谱位移、罗丹明6G染料、强耦合
更新于2025-09-23 01:07:37
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一种用于超灵敏蛋白质定量的快速且可重复的ELISA激光平台
摘要： 光流体激光器目前因其在高灵敏度腔内生化分析中的潜力而备受关注。与传统荧光和比色检测等方法相比，光流体激光器能放大增益介质中的微小浓度差异，从而实现高灵敏度检测。我们在此报道了一种芯片级ELISA（酶联免疫吸附试验）激光平台的开发，该平台可在短时间内完成检测，具有样本/试剂用量少、动态范围大且灵敏度高的特点。ELISA激光器中阵列化的微尺度反应腔可直接微加工在介质镜面上，从而显著提升反应腔质量与检测重现性。我们详细描述了这些镜面反应腔的制备与表征细节，并制定了ELISA激光检测方案。最后将该平台应用于IL-6检测，在每孔仅需15微升样本/试剂的情况下，1.5小时内实现了约0.1皮克/毫升的检测限。这项工作使ELISA激光器向解决实际生化分析问题又迈进了一步。
关键词： 白细胞介素-6，法布里-珀罗腔，免疫测定，光流控激光器，微加工，酶联免疫吸附试验
更新于2025-09-12 10:27:22