[发明专利]基于偶氮苯集成的光控回音壁模式微腔奇异点调控系统

权利要求书

1.基于偶氮苯集成的光控回音壁模式微腔奇异点调控系统，其特征在于该系统包括可调谐激光器，偏振控制器，1×2光开关，光环形器，基于偶氮苯集成的回音壁模式微腔，光电探测器，示波器，532nm激光器，拉锥光纤，连接用普通单模光纤和DC跳线；

用于产生倏逝场的拉锥光纤基于普通单模光纤拉锥技术制作，锥区直径为微米量级，基于偶氮苯集成的回音壁模式微腔由普通单模光纤表面涂覆一层偶氮苯薄膜，并利用飞秒激光在薄膜表面刻蚀两个缺陷构成；可调谐激光器发出的激光借由普通单模光纤经过偏振控制器、第一1×2光开关和第一光环形器后通过连接在两个光环形器之间的拉锥光纤耦合到回音壁模式微腔中，然后再经过第二光环形器和第二1×2光开关被光电探测器接收并转化为电信号，再经DC跳线接入示波器中得到透射谱；

偶氮苯薄膜上的两个缺陷引起正向与反向传输回音壁模式之间的耦合，从而导致本征频率分裂，通过调节532nm激光器功率密度的方式改变偶氮苯折射率能够实现对系统耦合状态的调节，当两个模式的本征频率发生简并时，便可调控出奇异点状态，此时示波器上的透射谱中劈裂的本征频率重新合并为一个。

2.根据权利要求1所述的基于偶氮苯集成的光控回音壁模式微腔奇异点调控系统，其特征在于所述单模光纤基底材料为纯石英，其在1550nm处的折射率为1.444，单模光纤直径为125μm，单模光纤外涂覆偶氮苯层厚度为2μm，偶氮苯折射率的调控范围为1.489至1.49，所用偶氮苯材料薄膜为乙基橙(Ethyl Orange,EO)和聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,PVA)的混合物，其中乙基橙的质量百分比为2wt％；飞秒激光刻蚀缺陷的深度为0.5μm，宽度为0.44μm。

3.根据权利要求1所述的基于偶氮苯集成的光控回音壁模式微腔奇异点调控系统，其特征在于所述单模光纤表面涂覆的偶氮苯材料薄膜使用其它类型折射率可控的聚合物功能材料替换，同样能够实现对回音壁模式微腔系统奇异点状态的调控。

4.根据权利要求1所述的基于偶氮苯集成的光控回音壁模式微腔奇异点调控系统，其特征在于通过在两个缺陷中填充液体能够实现液体折射率传感，由于奇异点附近本征频率分裂的复平方根拓扑效应，该系统具有很高的折射率传感灵敏度。

5.根据权利要求4所述的基于偶氮苯集成的光控回音壁模式微腔奇异点调控系统，其特征在于该光控回音壁模式微腔奇异点调控系统的缺陷中填充材料的折射率敏感范围在1.33-1.35，可应用于对液态生物样品的折射率传感。

6.根据权利要求4或5所述的基于偶氮苯集成的光控回音壁模式微腔奇异点调控系统，其特征在于当缺陷中填充液体折射率发生变化后，微腔系统将远离奇异点状态，而通过调节偶氮苯材料的折射率，可以使系统状态重新回复到奇异点附近，从而实现对折射率传感范围的调控。