[發明專利]一種集成偶氮苯材料的偏孔微結構光纖光控可調諧Fano共振濾波器

在審

• 申請號: 202010418838.8
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111538124A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 張昊;胡向前;林煒;劉波;劉艷格;王志
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: G02B6/293
• 分類號: G02B6/293;G02B6/02;G01N21/45
• 代理公司: 天津耀達律師事務所 12223
• 代理人: 侯力

1.一種集成偶氮苯材料的偏孔微結構光纖光控可調諧Fano共振濾波器，其特征在于偏孔微結構光纖的偏孔內壁由摻鍺高折射率環構成，在偏孔微結構光纖外表面集成有一層偶氮苯薄膜，能夠分別在偶氮苯薄膜和偏孔微結構光纖摻鍺高折射率環內同時獲得回音壁模式；當偶氮苯薄膜內回音壁模式的品質因數比偏孔光纖摻鍺高折射率環內回音壁模式品質因數低一個數量級以上，且滿足相位匹配條件：k為整數，和分別為偶氮苯薄膜和偏孔光纖摻鍺高折射率環內回音壁模式光場的相位，將產生Fano共振，得到Fano共振透射光譜。

2.根據權利要求1所述的集成偶氮苯材料的偏孔微結構光纖光控可調諧Fano共振濾波器，其特征在于偏孔微結構光纖所使用的光纖基底材料為純石英，在1550nm處折射率為1.444，偏孔微結構光纖截面半徑為62.5μm，光纖外表面集成有厚度為1.4μm、折射率為1.49的偶氮苯薄膜，偶氮苯材料為乙基橙(Ethyl Orange,EO)，偏孔形狀為圓形，偏孔內壁由折射率為1.468的摻鍺高折射率環構成，高折射率環的內徑和外徑分別為30μm和32μm，偏孔中心距偏孔光纖截面中心30.5μm。

3.根據權利要求1所述的集成偶氮苯材料的偏孔微結構光纖光控可調諧Fano共振濾波器，其特征在于當偏孔內樣品折射率發生改變時，Fano共振峰會發生相應漂移，據此能夠實現基于樣品折射率的可調諧光學濾波，同時還能夠應用于對樣品折射率的傳感。

4.根據權利要求1所述的集成偶氮苯材料的偏孔微結構光纖光控可調諧Fano共振濾波器，其特征在于在不同功率密度的532nm波長光照射下，能夠實現多個波段范圍內的Fano共振，能夠應用于具有大動態波長調諧范圍的可調諧折射率傳感和可調諧光學濾波。

5.根據權利要求1所述的集成偶氮苯材料的偏孔微結構光纖光控可調諧Fano共振濾波器，其特征在于所述可調諧Fano共振濾波器透射光譜中出現的Fano共振峰是偶氮苯薄膜內回音壁模式和偏孔摻雜環內回音壁模式之間干涉的結果，且對于不同樣品折射率和不同532nm波長光功率密度具有多個Fano共振動態波長調諧范圍，因此基于波長解調能夠實現基于樣品折射率和532nm波長光功率密度控制的高精度光學濾波以及對樣品折射率的大動態測量范圍傳感。

6.根據權利要求1所述的集成偶氮苯材料的偏孔微結構光纖光控可調諧Fano共振濾波器，其特征在于該濾波器Fano諧振波長的樣品折射率敏感范圍在1.34附近，可應用于對液態生物樣品的折射率傳感。

7.根據權利要求1所述的集成偶氮苯材料的偏孔微結構光纖光控可調諧Fano共振濾波器，其特征在于該濾波器可用于對532nm波長光功率密度的精密測量。