表面曲率对石英毛细管微瓶模式及传感特性影响

摘要

为了实现高Q值低模式体积的最佳传感特性微瓶设计,采用有限元数值分析方法研究了石英毛细管微瓶回音壁模式特性及其折射率传感性能,计算分析了当膨胀半径和赤道面处壁厚为定值时,不同表面曲率对空芯和液芯微瓶回音壁模式特性的影响,包括品质因子、核芯能量百分比等,并探讨了在折射率传感应用中谐振波长随表面曲率变化规律.结果表明,切向二阶模受曲率影响更为明显,内壁曲率平方 Δk 22=0.008时Q值高达108,内壁表面曲率越小,核芯百分比所占能量越大,且在内壁表面曲率较小时可实现高灵敏度折射率传感.该研究对进一步高Q值微泡的实验研制及应用于传感领域提供了有效依据,具有一定的理论参考价值.