微纳光纤多环谐振器及其应用研究

亚波长直径的微纳光纤具有小尺寸、低损耗、大消逝场、对环境敏感等特点。将微纳光纤缠绕在介质棒上制成多环结构可得到具有超高品质因子的新型三维微纳谐振器。通过调节环间耦合，改变光纤材质，处理介质棒等手段可以灵活实现各种谐振响应和色散调控。.微纳光纤多环谐振器具有标准的光纤输入输出端，易于和现有光纤器件耦合，支持阵列化乃至网络化工作。由于该体系兼具丰富的物理意义和重要的应用价值，目前已成为微纳光学、光纤传感、光通讯和非线性光学领域共同关心的前沿课题。.本课题申请人是国际上微纳光纤多环谐振器研究的早期工作者之一，在制备技术、物理机制、技术应用等方面有良好的积累。本课题拟结合申请者在多维微纳光纤环方面的研究基础和南京大学在微结构材料方面的学科优势，研究强耦合多环结构相关的线性和非线性光学特性，进一步优化各种不同结构、不同参数多环谐振器的制备工艺，探索其在微激光器，微流体传感，光通讯器件等方面的应用。

微纳光纤器件对于光纤系统的小型化发展和一些特殊的极端极限应用具有独特的优势，近年来引起了国内外研究人员的广泛关注。项目执行期间按申请书中所列的研究内容对于微纳光纤多环谐振器的制备和优化技术,理论模型建立和模拟以及在传感通信等领域的应用探索展开了系统的研究。并且根据目前国内外的研究发展状况以及项目中的新发现进行了很多拓展性研究。发展和优化了完备的微纳光纤多环谐振器拉制和绕制封装一体化系统，制备了各种基于谐振器的新型器件，得到了温度不敏感的聚合物封装的谐振器；理论上预测了强烈耦合强度和色散对于器件谐振波长、灵敏度以及最高传输速率等性能的影响；利用绕制法和聚焦离子束刻蚀等技术发展和制备了几种新型的微纳光纤光栅；提出一种具有高双折射特性的槽型结构微纳光纤，这种光纤具有几百纳米宽的近零色散区，折射率传感灵敏度也远大于同直径的圆形微纳光纤。.项目执行期间一共发表与项目有关的SCI论文39篇，英文专著章节2篇,申请国际国内发明专利15项,其中授权3项。