微光学结构空芯光纤环腔：设计、仿真与陀螺应用

本文主要探讨了基于微光学结构的空芯光子带隙光纤环形谐振腔的研究。光纤环形谐振腔在谐振式光纤陀螺中起着关键作用，因为它能够实现光信号的高效存储和放大，从而提高陀螺仪的敏感性和稳定性。本文创新性地提出了一种利用微光学技术设计的空芯光子带隙光纤，这是一种特殊的光纤结构，其核心部分为空心，外部由带隙结构包围，旨在抑制特定波长的光传输，只允许特定频率的光通过。 研究者首先构建了一个理论模型，对这种微光学结构的空芯光子带隙光纤环形谐振腔进行了归一化传递函数的建模，这有助于理解其工作原理和预期性能。他们深入分析了微光学结构参数如尺寸、形状和材料选择如何影响谐振腔的特性，如模式选择性和光强度分布，以及这些特性反过来对光纤陀螺的极限灵敏度的影响。通过对这些参数的优化，可以显著提升陀螺仪的性能。 接下来，作者实际制作并测试了实验样品，验证了理论模型的准确性和设计的有效性。实验结果表明，该设计在实际应用中展示了良好的性能，为未来基于微光学结构的空芯光子带隙光纤陀螺的研发提供了坚实的基础。研究者根据实验数据提出了进一步优化的策略，这可能包括对微光学结构的精细调整，或者寻找新型材料以提高器件的稳定性和抗干扰能力。 这项研究不仅深化了我们对微光学在光子学领域的理解，也为高性能光纤陀螺的设计和制造开辟了新的路径。它强调了微光学技术在光波操纵中的潜力，对于推动光子学和光纤传感器技术的发展具有重要意义。同时，该成果也适用于其他光波应用领域，如光学通信、量子信息处理等，具有广泛的科研价值和实际应用前景。