[發明專利]變品質因數和變波長高靈敏度微觀探測裝置

有效

• 申請號: 201410000067.5
• 申請日: 2014-01-02
• 公開（公告）號: CN103743422A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 金石琦;雷波;何翔欣;蔡孟超;雷湘杰;施文彥;吳明紅
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G01D5/26
• 分類號: G01D5/26
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

技術領域

本發明涉及一種變品質因數和變波長高靈敏度微觀探測裝置，屬于微觀信號探測領域。

背景技術

現有的微觀探測裝置沒有設置微腔，導致品質因數偏低，測量效率低，且噪聲大信噪比偏小；另外沒有設置第二條光路的延遲，對于采集的數據分析誤碼率高，降低測量精度。加拿大艾姆然（M.Imran?Cheema）等在“邁向更精確的微腔傳感器：最大近似估計變化的品質因素和波長的應用組合”（Towards?more?accurate?micro-cavity?sensors:?maximum?likelihood?estimation?applied?to?a?combination?of?quality?factor?and?wavelength?shifts）一文中論述了關于估計變化的波長和微腔品質因數的基理，但沒有提供一種變品質因數和變波長高靈敏度微觀探測從而提高探測設備靈敏度和增強分辨率的實用裝置。

發明內容

本發明的目的在于針對已有技術的不足，提供一種變品質因數和變波長高靈敏度微觀探測裝置，是一種用變品質因數和變波長高靈敏度微觀探測進行探測，從而提高探測設備靈敏度和增強分辨率的實用裝置。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種變品質因數和變波長高靈敏度微觀探測裝置，包括第一激光器、電光調制器、第一分光器、微腔左壁、波導、第一反射器、第二激光器、微腔右壁、輸出耦合器、第二分光器、第一探測器、數據處理器、第二探測器、第二反射器和第三反射器；所述電光調制器介于第一激光器和第一分光器之間，所述第一分光器位于微腔左壁前，所述波導置于微腔左壁和微腔右壁中間，所述第二激光器位于第一反射器之后，所述輸出耦合器緊靠波導，所述第二分光器位于輸出耦合器之后，第二反射器之前以及第一探測器之側，所述第二反射器置于第二分光器和第二探測器之間，所述第三反射器置于第一分光器和第二探測器之間，所述數據處理器連接第一探測器和第二探測器。

上述第一激光器和第二激光器為可變波長的半導體固體激光，光纖激光，氣體激光，準分子激光，染料液體激光或激光二極管。

上述電光調制器為相位控制器、分布耦合器、折射率分布控制器、電光光柵控制器、分支干涉調制器、行進波型光調制器或平衡型橋型光調制器。

上述第一分光器和第二分光器為平面鍍膜光學元件、波導支叉元件或光纖分束元件。

上述微腔左壁和微腔右壁組成的微腔為法布里-珀羅干涉儀、半導體量子阱、平凹腔或雙凹腔。

上述波導為半導體材料、玻璃或有機材料，橫截面形狀為圓形、方形、梯形或多邊形的長條元件。

上述第一反射器、第二反射器和第三反射器為鍍膜平面光學元件、波導元件或反射光柵。

上述輸出耦合器為光柵、棱鏡、波導或光纖。

上述第一探測器和第二探測器為光電二極管（根據光電效應實現的光信號和電信號之間的轉換）、或二極管列陣探測器（由二極管排列構成的光信號和電信號轉換）、或光電倍增管（光和電信號轉換同時進行放大的元件）、或多通道板（多個光子信號通道板接收并轉換成電信號的元件）。

上述數據處理器為光譜儀（處理光信號的頻率信息）、或示波器（處理光信號的強度信息）、或計算機（處理光信號的強度信息及成像）、或后續使用裝置構成的（處理光信號作為輸入信息）。

與現有技術相比，本發明具有顯而易見的突出實質性特點和顯著技術進步：

本發明利用光在微腔內的變品質因數和變波長高靈敏度微觀探測的功能提高設備的靈敏度和分辨率。該裝置具有結構緊湊，芯片集成度高，攜帶信息量大，制作自由度大，環境要求寬，光子效率高，性能穩定，重復頻率高，容易操作，能夠提高儀器和設備的靈敏度和增強分辨率的特點。

附圖說明

圖1是本發明裝置實施例結構示意圖。

具體實施方式

????本發明的優選實施例結合附圖詳述如下：

實施例1