回音壁模式光学微腔热非线性效应及其折射率调制特性
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 目录 | 第9-13页 |
| 第1章 绪论 | 第13-24页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第13-16页 |
| 1.1.1 回音壁模式光学微腔 | 第13-15页 |
| 1.1.2 回音壁光学微腔的应用 | 第15-16页 |
| 1.2 微腔内非线性光学的研究 | 第16-22页 |
| 1.2.1 非线性光学的研究意义 | 第16-17页 |
| 1.2.2 微腔内非线性光学的研究现状 | 第17-19页 |
| 1.2.3 微腔内的热非线性光学效应 | 第19-20页 |
| 1.2.4 微腔内折射率调制 | 第20-22页 |
| 1.3 本文主要研究内容和组织结构 | 第22-24页 |
| 第2章 光学微腔模式分析及耦合理论 | 第24-55页 |
| 2.1 微球腔内电磁场求解 | 第24-31页 |
| 2.1.1 电磁场的Debye势表示 | 第24-27页 |
| 2.1.2 介质球中回音壁模式场分布 | 第27-31页 |
| 2.2 微球腔谐振频率 | 第31-34页 |
| 2.2.1 谐振频率近似表达式 | 第31-32页 |
| 2.2.2 自由光谱范围 | 第32-33页 |
| 2.2.3 偏心导致的简并解除 | 第33-34页 |
| 2.3 微球腔内模式损耗及Q值 | 第34-39页 |
| 2.3.1 微腔内的损耗机制 | 第34-35页 |
| 2.3.2 吸收损耗 | 第35-36页 |
| 2.3.3 辐射损耗 | 第36-39页 |
| 2.4 微球腔模式体积 | 第39-40页 |
| 2.5 微盘腔内回音壁模式场分布 | 第40-42页 |
| 2.6 微腔耦合方式 | 第42-45页 |
| 2.6.1 自由空间耦合 | 第43页 |
| 2.6.2 棱镜耦合 | 第43页 |
| 2.6.3 垂直耦合 | 第43-44页 |
| 2.6.4 锥形光纤耦合 | 第44-45页 |
| 2.7 锥形光纤与微球腔近场耦合数学模型 | 第45-53页 |
| 2.7.1 锥形光纤内场分布 | 第45-48页 |
| 2.7.2 相位匹配条件 | 第48-50页 |
| 2.7.3 光纤-谐振腔耦合的数学描述 | 第50-53页 |
| 2.8 本章小结 | 第53-55页 |
| 第3章 器件加工与实验平台搭建 | 第55-76页 |
| 3.1 引言 | 第55页 |
| 3.2 热拉伸法制备锥形光纤 | 第55-62页 |
| 3.2.1 锥形光纤热拉伸法原理 | 第55-59页 |
| 3.2.2 锥形光纤热拉伸装置 | 第59页 |
| 3.2.3 锥形光纤热拉伸过程 | 第59-61页 |
| 3.2.4 热拉伸锥形光纤表征 | 第61-62页 |
| 3.3 二氧化硅微球腔制备与一致性研究 | 第62-64页 |
| 3.3.1 二氧化硅微球腔加工过程 | 第62-63页 |
| 3.3.2 二氧化硅微球腔一致性研究 | 第63-64页 |
| 3.4 微腔测试平台搭建 | 第64-68页 |
| 3.4.1 微腔Q值测试原理 | 第65页 |
| 3.4.2 实验装置 | 第65-67页 |
| 3.4.3 微球Q值测试结果 | 第67-68页 |
| 3.5 微盘腔的加工工艺 | 第68-74页 |
| 3.5.1 氧化层的生长 | 第69-70页 |
| 3.5.2 刻蚀二氧化硅微盘 | 第70-72页 |
| 3.5.3 刻蚀硅衬底 | 第72-74页 |
| 3.6 二氧化硅微盘腔片上集成方案 | 第74-75页 |
| 3.7 本章小结 | 第75-76页 |
| 第4章 微腔内的热非线性光学效应分析 | 第76-91页 |
| 4.1 引言 | 第76页 |
| 4.2 微腔内热动力学模型 | 第76-83页 |
| 4.2.1 微腔内热非线性过程分析 | 第76-78页 |
| 4.2.2 微腔内热动力学方程建立 | 第78-80页 |
| 4.2.3 模型的实验验证 | 第80-83页 |
| 4.3 热非线性效应实现模式锁定 | 第83-85页 |
| 4.4 微腔内的热振荡分析 | 第85-88页 |
| 4.5 高灵敏度温度传感 | 第88-89页 |
| 4.6 本章小结 | 第89-91页 |
| 第5章微腔内的折射率调制特性 | 第91-103页 |
| 5.1 引言 | 第91页 |
| 5.2 微腔内谐振频率调节原理 | 第91-97页 |
| 5.2.1 利用微腔热效应实现折射率调制原理 | 第92-93页 |
| 5.2.2 微球腔折射率调制特性 | 第93-97页 |
| 5.3 折射率调制实验验证 | 第97-101页 |
| 5.3.1 利用慢散热过程实现折射率调制 | 第97-100页 |
| 5.3.2 利用快散热过程实现折射率调制 | 第100-101页 |
| 5.4 结论 | 第101-103页 |
| 第6章 微球腔对消逝场的收集与发射 | 第103-110页 |
| 6.1 引言 | 第103页 |
| 6.2 微球超分辨成像实验 | 第103-104页 |
| 6.3 微球对消逝场的收集与发射原理分析 | 第104-108页 |
| 6.4 分析与讨论 | 第108-109页 |
| 6.5 结论 | 第109-110页 |
| 第7章 结论与展望 | 第110-113页 |
| 参考文献 | 第113-125页 |
| 在学期间学术成果情况 | 第125-127页 |
| 指导教师及作者简介 | 第127-129页 |
| 致谢 | 第129页 |
