基于介电微球中耦合回音壁模的微型光学压力传感器概念
应用物理
2021-06-18 v1 光学
摘要
我们提出一种新型微型压力传感器的物理概念与样机工程设计,该传感器基于放置在柔性反射膜附近的介电微球中光学激发的回音壁模(WGMs),该膜用作环境压力传感元件。WGMs 激发通过光学辐射自由空间耦合到微球来实现。所提出传感器设计的显著特征是前向与后向传播辐射经膜反射后对光学本征模的双重激发,导致粒子体积内 WGMs 干涉。微球中建立的最终谐振场的光强携带关于受压反射膜的精确位置信息。所提出传感器的灵敏度强烈依赖于激发谐振模的品质因子,以及柔性膜的面几何与机械参数。该传感器的重要优势在于微型设计(线性传感器尺寸仅取决于膜直径)以及压力敏感元件与 WGM 谐振器无机械接触。
引用
@article{arxiv.2106.09477,
title = {Concept of miniature optical pressure sensor based on coupled WGMs in a dielectric microsphere},
author = {Yu. E. Geints and I. V. Minin and O. V. Minin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.09477},
year = {2021}
}
备注
12 pages, 6 figures