高灵敏度拉伸骤变光纤马赫-曾德尔干涉仪在微传感中的应用

"High sensitivity stretched-abrupt-tapered Mach-Zehnder interferometer with optical attractive force for active microsensing applications" 这篇研究论文介绍了高灵敏度的拉伸骤变锥形马赫-曾德干涉仪在主动微传感应用中的使用。马赫-曾德干涉仪是一种常用的光学干涉装置，它通过分束器将光分成两束，让它们沿着不同的路径传播，然后在合并点重新组合，形成干涉图案。这种干涉仪在各种科学领域，包括物理、工程和生物医学检测中有着广泛的应用。 文章特别关注的是其中一端被拉伸和细化至3.64微米直径的骤变锥形光纤，而另一端则保持约45微米的直径。这种设计使得核心模式和包层模式之间的光程差增大，从而导致自由光谱范围（FSR）变得更窄。FSR是干涉仪能分辨的频率间隔，其狭窄意味着更高的分辨率，对微小变化更敏感。 更重要的是，显著暴露的蒸发场能够产生光学吸引力，吸引微粒。这种吸引力不仅能够用于捕获微粒子，还可能实现微小物体的精确操纵，这是主动微传感的一个关键特性。在生物传感器中，这种能力可以用来检测并分析微小的生物分子，例如蛋白质或DNA，或者用于环境监测，如探测空气或液体中的污染物颗粒。 文章作者Nan-Kuang Chen、Tsung-Hsun Yang、Yi-Ning Chen、Tuan Guo和Bai-Ou Guan通过实验展示了这种创新的干涉仪如何提高传感性能，并提供了关于如何利用光学吸引力增强微传感应用潜力的见解。他们指出，这种技术的潜在应用包括生物标记物检测、微流体系统中的颗粒操控以及环境监控等。 这篇论文发表在《应用物理快报》(Appl. Phys. Lett.)上，是光学和光子学领域的研究成果，对相关领域的研究者和技术开发者具有很高的参考价值。文章详细阐述了设计原理、实验方法、结果分析以及可能的技术进步，为未来微传感技术的发展提供了一个新的方向。