微纳光纤环形谐振器的光栅增强传感与传输特性研究

本文主要探讨了光栅辅助的微纳光纤环形谐振器（Microfiber Loop Resonator, MFLR）在传输特性及其传感应用方面的研究进展。作者郝爽、朱松、施雷和张新亮合作，针对这一新型光学结构进行深入分析，其设计灵感源于微纳光纤光栅（Microfiber Grating）和光学微谐振腔（Optical Microcavity）的优势融合。 论文的核心内容围绕以下几个方面展开： 1. **结构设计与原理**： 通过集成微纳光纤光栅技术，研究人员构建了一种新型的微纳光纤环形谐振器。这种结构不仅保留了微纳光纤的高灵敏度和小型化优势，还利用光栅的波导增强效应，提升了光学模式的控制和光信号的处理能力。 2. **传输特性研究**： 研究人员使用数值仿真软件对这种结构的光学模式进行了详尽的理论分析，探讨了其传输谱特性。通过模拟计算，揭示了光栅辅助下MFLR的独特传输特性，包括可能的带宽优化和信号衰减特性，这对于光信号的高效传输至关重要。 3. **传感性能评估**： 结果显示，光栅辅助的微纳光纤环形谐振器具有优异的折射率传感性能，理论预测的传感器灵敏度高达604纳米每单位折射率变化（RIU，Refractive Index Unit）。这意味着该器件对于环境中的折射率变化非常敏感，具有广泛的应用潜力，特别是在光信号处理和光学传感领域，如气体检测、生物分子识别等。 4. **研究成果与应用前景**： 作者强调了这项研究对于提高微纳光纤传感器的性能和效率的重要性，以及其在未来的实际应用中的价值，尤其是在通信和传感技术中，可能引领一场微型光学器件的革新。 5. **作者与机构**： 郝爽是华中科技大学光学与电子信息学院的本科生，而施雷则作为通讯联系人，是一位专注于微纳光子学器件的副教授。研究工作得到了高等学校博士学科点专项科研基金的支持。 这篇论文提供了一个创新的微纳光纤光栅辅助环形谐振器的设计，展示了其在传输特性和传感领域的潜在应用价值，为光学传感器的发展开辟了新的方向。