搜索

文章查询

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

保偏微纳光纤倏逝场传感器

李杰 李蒙蒙 孙立朋 范鹏程 冉洋 金龙 关柏鸥

保偏微纳光纤倏逝场传感器

李杰, 李蒙蒙, 孙立朋, 范鹏程, 冉洋, 金龙, 关柏鸥
PDF
导出引用
导出核心图
  • 近年来,保偏微纳光纤以其高双折射特性和强倏逝场效应引起了研究者的关注.本文从保偏微纳光纤的结构类型、制备方法和模式双折射特性等出发,介绍了目前不同类型保偏微纳光纤倏逝场传感器的构造特征与实现方法,利用保偏微纳光纤在两个垂直偏振方向的倏逝场对外界的不同响应,可制成偏振相关的干涉型或光栅型等传感器件.本文探究了包括超高折射率灵敏度特性和温度不敏感特性等的内在产生机理,并考察了保偏微纳光纤倏逝场传感器在折射率、湿度、磁场和特异性DNA分子探测等方面的应用,其结果对微纳光纤及其传感器的研究和应用具有重要的意义.
      通信作者: 关柏鸥, tguanbo@jnu.edu.cn
    • 基金项目: 国家杰出青年科学基金(批准号:61225023)、国家自然科学基金(批准号:61575083,61235005)和广东省自然科学基金(批准号:2014A030313364)资助的课题.
    [1]

    Tong L M, Gattass R R, Ashcom J B, He S, Lou J, Shen M, Maxwell I, Mazur E 2003 Nature 426 816

    [2]

    Tong L M, Pan X Y 2007 Physics 36 626 (in Chinese)[童利民,潘欣云2007物理36 626]

    [3]

    Brambilla G 2010 J. Opt. 12 043001

    [4]

    Jiang X S, Tong L M, Vienne G, Guo X, Tsao A, Yang Q, Yang D R 2006 Appl. Phys. Lett. 88 223501

    [5]

    Xu F, Horak P, Brambilla G 2007 Opt. Express 15 7888

    [6]

    Sumetsky M 2005 Opt. Express 13 4331

    [7]

    Guan B O, Li J, Jin L, Ran Y 2013 Opt. Fib. Technol. 19 793

    [8]

    Fan P C, Sun L P, Yu Z P, Li J, Wu C, Guan B O 2016 Opt. Express 24 25380

    [9]

    Xuan H, Jin W, Zhang M 2009 Opt. Express 17 21882

    [10]

    Li Y H, Tong L M 2008 Opt. Lett. 33 303

    [11]

    Sun L P, Li J, Tan Y Z, Gao S, Jin L, Guan B O 2013 Opt. Express 21 26714

    [12]

    Zhu H, Wang Y Q, Li B J 2009 ACS Nano 3 3110

    [13]

    Nayak K P, Melentiev P N, Morinaga M, Kien F L, Balykin V I, Hakuta K 2007 Opt. Express 15 5431

    [14]

    Kien F L, Balykin V I, Hakuta K 2004 Phys. Rev. A 70 063403

    [15]

    Leon-Saval S G, Birks T A, Wadsworth W J, Russell P St J, Mason M W 2004 Opt. Express 12 2864

    [16]

    Jiang X S, Song Q, Xu L, Fu J, Tong L M 2007 Appl. Phys. Lett. 90 3501

    [17]

    Jiang X S, Yang Q, Vienne G, Li Y H, Tong L M, Zhang J J, Hu L L 2006 Appl. Phys. Lett. 89 143513

    [18]

    Tajima K, Sasaki Y 1989 J. Lightwave Technol. 7 674

    [19]

    Varnham M P, Payne D N, Birch R D, Tarbox E J 1983 Electron. Lett. 19 246

    [20]

    Hansen T P, Broeng J, Libori S E, Knudsen E, Bjarklev A, Jensen J R, Simonsen H 2001 IEEE Photon. Technol. Lett. 13 588

    [21]

    Suzuki K, Kubota H, Kawanishi S, Tanaka M, Fujita M 2001 Opt. Express 9 676

    [22]

    Li J, Sun L P, Gao S, Quan Z, Chang Y L, Ran Y, Jin L, Guan B O 2011 Opt. Lett. 36 3593

    [23]

    Sun L P, Li J, Gao S, Jin L, Ran Y, Guan B O 2014 Opt. Lett. 39 3531

    [24]

    Jung Y, Brambilla G, Richardson D J 2010 Opt. Lett. 35 2034

    [25]

    Zhao P, Zhang J, Yu Y, Dong J, Shi L, Liu Y, Zhang X 2013 Opt. Express 21 8231

    [26]

    Lu P, Song J, Niedermayer G, Harris J, Chen L, Bao X 2014 Proceedings of SPIE 9157, 23rd International Conference on Optical Fibre Sensors Santander, Spain, June 2-6, 2014 p915708

    [27]

    Jung Y, Brambilla G, Oh K, Richardson D J 2010 Opt. Lett. 35 378

    [28]

    Mikkelsen J C, Poon J K 2012 Opt. Lett. 37 2601

    [29]

    Xuan H, Ju J, Jin W 2010 Opt. Express 18 3828

    [30]

    Beltrn-Meja F, Osrio J H, Biazoli C R, Cordeiro C M 2013 J. Lightwave Technol. 31 3056

    [31]

    Kou J, Xu F, Lu Y 2011 IEEE Photon. Technol. Lett. 23 1034

    [32]

    Zhang W, Mu J W, Huang W P, Zhao W 2012 IEEE Photon. J. 4 1610

    [33]

    Liao J, Yang F, Xie Y, Wang X, Huang T, Xiong Z, Kuang F 2015 IEEE Photon. Technol. Lett. 27 1868

    [34]

    Jin W, Wang C, Xuan H, Jin W 2013 Opt. Lett. 38 4277

    [35]

    Li J, Sun L P, Gao S, Ran Y, Guan B O 2012 Proceedings of the Photonics Global Conference (PGC) Singapore, December 13-16, 2012

    [36]

    Sun L, Li J, Tan Y, Shen X, Xie X, Gao S, Guan B O 2012 Opt. Express 20 10180

    [37]

    Ran Y, Jin L, Sun L P, Li J, Guan B O 2012 Opt. Lett. 37 2649

    [38]

    Sun L P, Li J, Jin L, Ran Y, Guan B O 2016 Sens. Actuators B 231 696

    [39]

    Tian Z, Sun L P, Li J, Huang Y, Guan B O 2014 Proceedings of the Asia Communications and Photonics Conference Shanghai, China, November 11-14, 2014 AF3F-1

    [40]

    Sun D, Guo T, Ran Y, Huang Y, Guan B O 2014 Biosens. Bioelectron. 61 541

    [41]

    Jin W, Xuan H, Jin W 2014 Opt. Lett. 39 3363

    [42]

    Xuan H, Ma J, Jin W, Jin W 2014 Opt. Express 22 3648

    [43]

    Sharma A K, Rajan J, Gupta B D 2007 IEEE Sens. J. 7 1118

    [44]

    Knight J C, Cheung G, Jacques F, Birks T A 1997 Opt. Lett. 22 1129

  • [1]

    Tong L M, Gattass R R, Ashcom J B, He S, Lou J, Shen M, Maxwell I, Mazur E 2003 Nature 426 816

    [2]

    Tong L M, Pan X Y 2007 Physics 36 626 (in Chinese)[童利民,潘欣云2007物理36 626]

    [3]

    Brambilla G 2010 J. Opt. 12 043001

    [4]

    Jiang X S, Tong L M, Vienne G, Guo X, Tsao A, Yang Q, Yang D R 2006 Appl. Phys. Lett. 88 223501

    [5]

    Xu F, Horak P, Brambilla G 2007 Opt. Express 15 7888

    [6]

    Sumetsky M 2005 Opt. Express 13 4331

    [7]

    Guan B O, Li J, Jin L, Ran Y 2013 Opt. Fib. Technol. 19 793

    [8]

    Fan P C, Sun L P, Yu Z P, Li J, Wu C, Guan B O 2016 Opt. Express 24 25380

    [9]

    Xuan H, Jin W, Zhang M 2009 Opt. Express 17 21882

    [10]

    Li Y H, Tong L M 2008 Opt. Lett. 33 303

    [11]

    Sun L P, Li J, Tan Y Z, Gao S, Jin L, Guan B O 2013 Opt. Express 21 26714

    [12]

    Zhu H, Wang Y Q, Li B J 2009 ACS Nano 3 3110

    [13]

    Nayak K P, Melentiev P N, Morinaga M, Kien F L, Balykin V I, Hakuta K 2007 Opt. Express 15 5431

    [14]

    Kien F L, Balykin V I, Hakuta K 2004 Phys. Rev. A 70 063403

    [15]

    Leon-Saval S G, Birks T A, Wadsworth W J, Russell P St J, Mason M W 2004 Opt. Express 12 2864

    [16]

    Jiang X S, Song Q, Xu L, Fu J, Tong L M 2007 Appl. Phys. Lett. 90 3501

    [17]

    Jiang X S, Yang Q, Vienne G, Li Y H, Tong L M, Zhang J J, Hu L L 2006 Appl. Phys. Lett. 89 143513

    [18]

    Tajima K, Sasaki Y 1989 J. Lightwave Technol. 7 674

    [19]

    Varnham M P, Payne D N, Birch R D, Tarbox E J 1983 Electron. Lett. 19 246

    [20]

    Hansen T P, Broeng J, Libori S E, Knudsen E, Bjarklev A, Jensen J R, Simonsen H 2001 IEEE Photon. Technol. Lett. 13 588

    [21]

    Suzuki K, Kubota H, Kawanishi S, Tanaka M, Fujita M 2001 Opt. Express 9 676

    [22]

    Li J, Sun L P, Gao S, Quan Z, Chang Y L, Ran Y, Jin L, Guan B O 2011 Opt. Lett. 36 3593

    [23]

    Sun L P, Li J, Gao S, Jin L, Ran Y, Guan B O 2014 Opt. Lett. 39 3531

    [24]

    Jung Y, Brambilla G, Richardson D J 2010 Opt. Lett. 35 2034

    [25]

    Zhao P, Zhang J, Yu Y, Dong J, Shi L, Liu Y, Zhang X 2013 Opt. Express 21 8231

    [26]

    Lu P, Song J, Niedermayer G, Harris J, Chen L, Bao X 2014 Proceedings of SPIE 9157, 23rd International Conference on Optical Fibre Sensors Santander, Spain, June 2-6, 2014 p915708

    [27]

    Jung Y, Brambilla G, Oh K, Richardson D J 2010 Opt. Lett. 35 378

    [28]

    Mikkelsen J C, Poon J K 2012 Opt. Lett. 37 2601

    [29]

    Xuan H, Ju J, Jin W 2010 Opt. Express 18 3828

    [30]

    Beltrn-Meja F, Osrio J H, Biazoli C R, Cordeiro C M 2013 J. Lightwave Technol. 31 3056

    [31]

    Kou J, Xu F, Lu Y 2011 IEEE Photon. Technol. Lett. 23 1034

    [32]

    Zhang W, Mu J W, Huang W P, Zhao W 2012 IEEE Photon. J. 4 1610

    [33]

    Liao J, Yang F, Xie Y, Wang X, Huang T, Xiong Z, Kuang F 2015 IEEE Photon. Technol. Lett. 27 1868

    [34]

    Jin W, Wang C, Xuan H, Jin W 2013 Opt. Lett. 38 4277

    [35]

    Li J, Sun L P, Gao S, Ran Y, Guan B O 2012 Proceedings of the Photonics Global Conference (PGC) Singapore, December 13-16, 2012

    [36]

    Sun L, Li J, Tan Y, Shen X, Xie X, Gao S, Guan B O 2012 Opt. Express 20 10180

    [37]

    Ran Y, Jin L, Sun L P, Li J, Guan B O 2012 Opt. Lett. 37 2649

    [38]

    Sun L P, Li J, Jin L, Ran Y, Guan B O 2016 Sens. Actuators B 231 696

    [39]

    Tian Z, Sun L P, Li J, Huang Y, Guan B O 2014 Proceedings of the Asia Communications and Photonics Conference Shanghai, China, November 11-14, 2014 AF3F-1

    [40]

    Sun D, Guo T, Ran Y, Huang Y, Guan B O 2014 Biosens. Bioelectron. 61 541

    [41]

    Jin W, Xuan H, Jin W 2014 Opt. Lett. 39 3363

    [42]

    Xuan H, Ma J, Jin W, Jin W 2014 Opt. Express 22 3648

    [43]

    Sharma A K, Rajan J, Gupta B D 2007 IEEE Sens. J. 7 1118

    [44]

    Knight J C, Cheung G, Jacques F, Birks T A 1997 Opt. Lett. 22 1129

  • [1] 刘颖刚, 车伏龙, 贾振安, 傅海威, 王宏亮, 邵敏. 微纳光纤布拉格光栅折射率传感特性研究. 物理学报, 2013, 62(10): 104218. doi: 10.7498/aps.62.104218
    [2] 梁瑞冰, 孙琪真, 沃江海, 刘德明. 微纳尺度光纤布拉格光栅折射率传感的理论研究. 物理学报, 2011, 60(10): 104221. doi: 10.7498/aps.60.104221
    [3] 许强, 苗润才, 张亚妮. 六角点阵蜂窝状包层光子晶体光纤中的高双折射负色散效应. 物理学报, 2012, 61(23): 234210. doi: 10.7498/aps.61.234210
    [4] 李辉栋, 傅海威, 邵敏, 赵娜, 乔学光, 刘颖刚, 李岩, 闫旭. 基于光纤气泡和纤芯失配的Mach-Zehnder干涉液体折射率传感器. 物理学报, 2013, 62(21): 214209. doi: 10.7498/aps.62.214209
    [5] 孟令俊, 王梦宇, 沈远, 杨煜, 徐文斌, 张磊, 王克逸. 具有内参考热补偿功能的三层膜结构微球腔折射率传感器. 物理学报, 2020, 69(1): 014203. doi: 10.7498/aps.69.20191265
    [6] 夏长明, 韩颖, 刘兆伦, 侯蓝田, 周桂耀. V形高双折射光子晶体光纤特性研究. 物理学报, 2011, 60(9): 094213. doi: 10.7498/aps.60.094213
    [7] 曹晔, 李荣敏, 童峥嵘. 一种新型高双折射光子晶体光纤特性研究. 物理学报, 2013, 62(8): 084215. doi: 10.7498/aps.62.084215
    [8] 赵原源, 周桂耀, 李建设, 韩颖, 王超, 王伟. V型高双折射光子晶体光纤超连续谱产生的实验研究. 物理学报, 2013, 62(21): 214212. doi: 10.7498/aps.62.214212
    [9] 王二垒, 姜海明, 谢康, 张秀霞. 一种高双折射高非线性多零色散波长光子晶体光纤. 物理学报, 2014, 63(13): 134210. doi: 10.7498/aps.63.134210
    [10] 熊梦杰, 李进延, 罗兴, 沈翔, 彭景刚, 李海清. 新型高双折射微结构纤芯光子晶体光纤的可调谐超连续谱的特性研究. 物理学报, 2017, 66(9): 094204. doi: 10.7498/aps.66.094204
    [11] 苏伟, 娄淑琴, 邹辉, 韩博琳. 一种带葡萄柚空气孔的高双折射ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3-NaF光子准晶光纤. 物理学报, 2014, 63(14): 144202. doi: 10.7498/aps.63.144202
    [12] 李珊珊, 张昊, 白晋军, 刘伟伟, 常胜江. 隔行分层填充的太赫兹超高双折射多孔光纤. 物理学报, 2015, 64(15): 154201. doi: 10.7498/aps.64.154201
    [13] 侯建平, 赵晨阳, 杨楠, 郝建苹, 赵建林. 微纳光纤端面反射特性的实验测量方法 . 物理学报, 2013, 62(14): 144216. doi: 10.7498/aps.62.144216
    [14] 莫军, 冯国英, 杨莫愁, 廖宇, 周昊, 周寿桓. 基于石墨烯的宽带全光空间调制器. 物理学报, 2018, 67(21): 214201. doi: 10.7498/aps.67.20180307
    [15] 张亚妮. 压缩六角点阵椭圆孔光子晶体光纤的低色散高双折射效应. 物理学报, 2010, 59(6): 4050-4055. doi: 10.7498/aps.59.4050
    [16] 张亚妮. 新型矩形点阵光子晶体光纤的高双折射负色散效应. 物理学报, 2010, 59(12): 8632-8639. doi: 10.7498/aps.59.8632
    [17] 郑义, 张磊, 姚艳艳, 付博, 张美艳, 李曙光. 高双折射纳米结构光子晶体光纤特性研究. 物理学报, 2010, 59(2): 1101-1107. doi: 10.7498/aps.59.1101
    [18] 任国斌, 王 智, 娄淑琴, 简水生. 高折射率芯Bragg光纤的色散特性研究. 物理学报, 2004, 53(6): 1862-1867. doi: 10.7498/aps.53.1862
    [19] 龚元, 郭宇, 饶云江, 赵天, 吴宇, 冉曾令. 光纤法布里-珀罗复合结构折射率传感器的灵敏度分析. 物理学报, 2011, 60(6): 064202. doi: 10.7498/aps.60.064202
    [20] 王婷婷, 葛益娴, 常建华, 柯炜, 王鸣. 基于椭球封闭空气腔的光纤复合法布里-珀罗结构折射率传感特性研究. 物理学报, 2014, 63(24): 240701. doi: 10.7498/aps.63.240701
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  518
  • PDF下载量:  464
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2017-01-16
  • 修回日期:  2017-03-16
  • 刊出日期:  2017-04-05

保偏微纳光纤倏逝场传感器

  • 1. 暨南大学光子技术研究院, 广东省光纤传感与通信技术重点实验室, 广州 510632
  • 通信作者: 关柏鸥, tguanbo@jnu.edu.cn
    基金项目: 

    国家杰出青年科学基金(批准号:61225023)、国家自然科学基金(批准号:61575083,61235005)和广东省自然科学基金(批准号:2014A030313364)资助的课题.

摘要: 近年来,保偏微纳光纤以其高双折射特性和强倏逝场效应引起了研究者的关注.本文从保偏微纳光纤的结构类型、制备方法和模式双折射特性等出发,介绍了目前不同类型保偏微纳光纤倏逝场传感器的构造特征与实现方法,利用保偏微纳光纤在两个垂直偏振方向的倏逝场对外界的不同响应,可制成偏振相关的干涉型或光栅型等传感器件.本文探究了包括超高折射率灵敏度特性和温度不敏感特性等的内在产生机理,并考察了保偏微纳光纤倏逝场传感器在折射率、湿度、磁场和特异性DNA分子探测等方面的应用,其结果对微纳光纤及其传感器的研究和应用具有重要的意义.

English Abstract

参考文献 (44)

目录

    /

    返回文章
    返回