光学仪器
光學儀器
광학의기
OPTICAL INSTRUMENTS
2014年
5期
432-437
,共6页
微流控光学%微环谐振器%狭缝波导%浓度%时域有限差分法
微流控光學%微環諧振器%狹縫波導%濃度%時域有限差分法
미류공광학%미배해진기%협봉파도%농도%시역유한차분법
optofluidic%microring resonator%slot waveguidge%concentration%finite-different time-domain method
设计了基于微环谐振器的溶液浓度传感器,提出了一种溶液浓度测量的新方法.介绍了全通微环谐振器(MRR)的结构及传输机制和MRR浓度传感器的工作原理.根据电磁场理论得到了狭缝波导的特征方程,计算了MRR的共振波长,并以乙二醇溶液为例,利用有限时域差分法模拟了外界环境浓度变化时微环的功率谱.模拟结果表明:随着乙二醇溶液浓度增大,MRR的谐振波长与乙二醇溶液浓度的变化近似呈线性关系,与理论计算结果一致;并对该传感器的灵敏度进行计算,结果显示灵敏度可达490.2 nm/RIU.采用MRR测量液体浓度成本低、结构简单,能够实现对环境介质的快速精确测量.所设计传感器还可用于测量固体、气体浓度和其它与浓度、折射率相关的参量.
設計瞭基于微環諧振器的溶液濃度傳感器,提齣瞭一種溶液濃度測量的新方法.介紹瞭全通微環諧振器(MRR)的結構及傳輸機製和MRR濃度傳感器的工作原理.根據電磁場理論得到瞭狹縫波導的特徵方程,計算瞭MRR的共振波長,併以乙二醇溶液為例,利用有限時域差分法模擬瞭外界環境濃度變化時微環的功率譜.模擬結果錶明:隨著乙二醇溶液濃度增大,MRR的諧振波長與乙二醇溶液濃度的變化近似呈線性關繫,與理論計算結果一緻;併對該傳感器的靈敏度進行計算,結果顯示靈敏度可達490.2 nm/RIU.採用MRR測量液體濃度成本低、結構簡單,能夠實現對環境介質的快速精確測量.所設計傳感器還可用于測量固體、氣體濃度和其它與濃度、摺射率相關的參量.
설계료기우미배해진기적용액농도전감기,제출료일충용액농도측량적신방법.개소료전통미배해진기(MRR)적결구급전수궤제화MRR농도전감기적공작원리.근거전자장이론득도료협봉파도적특정방정,계산료MRR적공진파장,병이을이순용액위례,이용유한시역차분법모의료외계배경농도변화시미배적공솔보.모의결과표명:수착을이순용액농도증대,MRR적해진파장여을이순용액농도적변화근사정선성관계,여이론계산결과일치;병대해전감기적령민도진행계산,결과현시령민도가체490.2 nm/RIU.채용MRR측량액체농도성본저、결구간단,능구실현대배경개질적쾌속정학측량.소설계전감기환가용우측량고체、기체농도화기타여농도、절사솔상관적삼량.
