[發明專利]一種基于雙鏈式SNAP結構微腔陣列的位移傳感系統

有效

• 申請號: 202010524947.8
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111895914B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 董永超;孫鵬輝;趙澤政;陳劍;王晗;王瑞洲
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 江金城

1.一種基于雙鏈式SNAP結構微腔陣列的位移傳感系統，其特征在于，包括可調諧激光器、偏振控制器、耦合波導、SNAP結構微腔陣列組、位移裝置、光電探測器、以及計算機；所述偏振控制器的一端與可調諧激光器連接，另一端與耦合波導的一端連接；所述光電探測器的一端與波導的另一端連接，另一端與計算機連接；所述耦合波導設有出射端和入射端，所述出射端與入射端相對設置；所述SNAP結構微腔陣列組設置在耦合波導的出射端與入射端之間，使激光從出射端射出并穿過SNAP結構微腔陣列組后進入入射端；所述SNAP結構微腔陣列組的兩端固定安裝在位移裝置上；所述位移裝置安裝在移動平臺上；所述SNAP結構微腔陣列組由若干相互平行設置的SNAP結構微腔陣列組成；所述SNAP結構微腔陣列組包括第一SNAP結構微腔陣列和第二SNAP結構微腔陣列；所述第一SNAP結構微腔陣列和第二SNAP結構微腔陣列相互平行，且第一SNAP結構微腔陣列的內部微腔與第二SNAP結構微腔陣列的內部微腔之間錯位設置；

所述可調諧激光器產生波長連續可調諧的激光并輸入到偏振控制器中，所述偏振控制器控制光纖中光波的偏振態；所述耦合波導將光纖中的光波通過倏逝場耦合進入SNAP結構微腔陣列組中；所述光電探測器用于將光信號轉化為電信號；所述位移裝置用于調整SNAP結構微腔陣列組相對于耦合波導的位移，使得SNAP結構微腔陣列組相對于耦合波導產生移動，改變微腔與波導的耦合位置，以改變耦合諧振譜中諧振模式的Q值以及透過率；所述光電探測器在測量到諧振信號后輸入所述計算機內部進行處理。

2.根據權利要求1所述的基于雙鏈式SNAP結構微腔陣列的位移傳感系統，其特征在于，所述耦合波導設為微納錐形光纖、耦合棱鏡、集成光波導、研磨傾角光纖或者光纖光柵。

3.根據權利要求1所述的基于雙鏈式SNAP結構微腔陣列的位移傳感系統，其特征在于，所述SNAP結構微腔陣列組上的每個SNAP結構都是微腔，每個SNAP結構微腔陣列具有相同的軸向長度。

4.根據權利要求1所述的基于雙鏈式SNAP結構微腔陣列的位移傳感系統，其特征在于，所述SNAP結構微腔陣列組內的SNAP結構的縱向截面形狀設為拋物線形、高斯曲線形或者梯形。

5.根據權利要求1所述的基于雙鏈式SNAP結構微腔陣列的位移傳感系統，其特征在于，所述第一SNAP結構微腔陣列和第二SNAP結構微腔陣列平行放置，間距設為1mm以上，軸向上錯開半個SNAP結構長度。

6.根據權利要求1所述的基于雙鏈式SNAP結構微腔陣列的位移傳感系統，其特征在于，所述第一SNAP結構微腔陣列和第二SNAP結構微腔陣列之間采用不同的有效半徑變化量，確保產生不同的諧振模式以便于在諧振譜上實現區分。

7.根據權利要求1所述的基于雙鏈式SNAP結構微腔陣列的位移傳感系統，其特征在于，所述耦合波導在工作過程中始終與SNAP結構微腔陣列組保持接觸。

8.根據權利要求1所述的基于雙鏈式SNAP結構微腔陣列的位移傳感系統，其特征在于，所述SNAP結構微腔陣列組利用電弧放電、二氧化碳激光或者紫外光作用在光纖上獲得；所述SNAP結構微腔陣列組的單個微腔的軸向長度L范圍為0.5~1.5mm。

9.根據權利要求1所述的基于雙鏈式SNAP結構微腔陣列的位移傳感系統，其特征在于，所述SNAP結構微腔陣列組的有效半徑變化量為10~100nm。