回音壁模(Whispering Gallery Mode,WGM)微球腔是一種典型結(jié)構(gòu)的光學(xué)諧振腔,與傳統(tǒng)光學(xué)微腔相比,其不僅具有超高的模式品質(zhì)因子Q(Quality factor)和與尺寸相關(guān)的小模式體積V(Volume),還擁有相對(duì)豐富的諧振模式。超高的品質(zhì)因子意味著腔內(nèi)光子壽命長,小模式體積意味著低功率泵浦下腔內(nèi)光場能量密度高,而豐富的諧振模式極易滿足非線性光學(xué)所需的光學(xué)諧振條件。因此,微球腔常用于超低閾值激光器、非線性光學(xué)、高靈敏度傳感器等領(lǐng)域的研究。本文主要探索高Q石英微球腔在布里淵微激光器及其熱傳感方面的應(yīng)用,嘗試用激光二極管直接泵浦微球腔產(chǎn)生布里淵激光,以及用微球腔布里淵激光器實(shí)現(xiàn)光學(xué)熱傳感。主要研究工作如下:1.理論分析了諧振漂移對(duì)布里淵激光功率的影響結(jié)合耦合模理論及微腔中熱動(dòng)力學(xué)方程,我們推導(dǎo)了一階布里淵激光輸出功率和泵浦波長調(diào)諧量以及環(huán)境溫度改變量之間的關(guān)系:(1)不考慮諧振模式跳變以及其他非線性效應(yīng)時(shí),布里淵輸出功率改變量和泵浦波長調(diào)諧量近似成線性關(guān)系;(2)當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),布里淵輸出功率線性下降,且升溫速率越大,布里淵輸出功率下降越快;(3)散熱時(shí),布里淵輸出...

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 回音壁模光學(xué)微腔簡介
        1.2.1 回音壁微腔的分類
        1.2.2 球形微腔的研究進(jìn)展及應(yīng)用
    1.3 布里淵微激光器的發(fā)展
    1.4 本論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 球形微腔的布里淵激光器原理及其傳感理論
    2.1 球形微腔光學(xué)諧振原理概述
        2.1.1 場分布與特征方程
        2.1.2 模式特性
    2.2 光纖導(dǎo)波理論
        2.2.1 本征方程
        2.2.2 光纖導(dǎo)波模特性
    2.3 光纖錐與微腔的耦合模理論
        2.3.1 單腔靜態(tài)耦合理論
        2.3.2 單腔動(dòng)態(tài)耦合理論-振鈴現(xiàn)象
    2.4 球形微腔布里淵激射原理
    2.5 布里淵微激光器熱傳感原理
        2.5.1 內(nèi)部熱傳感原理
        2.5.2 外部熱傳感原理
    2.6 本章小結(jié)
第三章 外腔自泵浦受激布里淵激光器
    3.1 球形微腔與錐形光纖的制備
        3.1.1 球形微腔的燒制
        3.1.2 錐形光纖的拉制
    3.2 微球反饋式光纖激光器
    3.3 外腔自泵浦多/模布里淵激光器
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于微球腔布里淵激光器的熱傳感研究
    4.1 耦合模塊的封裝
        4.1.1 封裝對(duì)諧振模式的影響
        4.1.2 布里淵微激光器的穩(wěn)定性
    4.2 布里淵微激光器的熱傳感特性
        4.2.1 泵浦耦合熱傳感
        4.2.2 環(huán)境溫度調(diào)諧熱傳感
    4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 本論文主要工作
    5.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號(hào)：3858954