| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第一章 绪论 | 第13-35页 |
| 1.1 引言 | 第13-15页 |
| 1.2 回音壁模式光学微腔简介 | 第15-16页 |
| 1.3 不同WGM微腔的特性 | 第16-20页 |
| 1.4 WGM微腔的主要应用 | 第20-31页 |
| 1.4.1 非线性光学应用 | 第20-22页 |
| 1.4.2 光电子器件 | 第22-25页 |
| 1.4.3 高灵敏度传感 | 第25-31页 |
| 1.5 应用领域亟待解决的问题 | 第31-32页 |
| 1.6 主要研究内容及目标 | 第32-33页 |
| 1.7 论文章节安排 | 第33-35页 |
| 第二章 回音壁模式基本理论 | 第35-49页 |
| 2.1 引言 | 第35-36页 |
| 2.2 WGM参数 | 第36-39页 |
| 2.2.1 Q值及损耗 | 第36-38页 |
| 2.2.2 光子寿命 | 第38-39页 |
| 2.2.3 自由频谱范围 | 第39页 |
| 2.2.4 模式体积 | 第39页 |
| 2.3 WGM的几何光学分析 | 第39-40页 |
| 2.4 WGM的电磁场理论分析 | 第40-47页 |
| 2.4.1 球坐标系下的波动方程 | 第40-41页 |
| 2.4.2 微球腔的WGM求解 | 第41-43页 |
| 2.4.3 柱形腔及瓶口腔的WGM求解 | 第43-47页 |
| 2.5 微腔的仿真方法简介 | 第47页 |
| 2.6 本章小结 | 第47-49页 |
| 第三章 内参考谐振微腔的传感性能分析 | 第49-83页 |
| 3.1 内参考谐振微腔的传感机理 | 第49-51页 |
| 3.2 FDTD算法及COMSOL软件简介 | 第51-52页 |
| 3.3 内参考谐振微腔的FDTD仿真 | 第52-64页 |
| 3.3.1 FDTD算法原理 | 第52-54页 |
| 3.3.2 数值稳定性和数值色散 | 第54-55页 |
| 3.3.3 数值建模参数设置 | 第55-58页 |
| 3.3.4 数值仿真结果与分析 | 第58-64页 |
| 3.4 内参考谐振微腔传感性能的COMSOL软件仿真 | 第64-81页 |
| 3.4.1 三维模型降为二维 | 第64-66页 |
| 3.4.2 弱方法的边界条件 | 第66页 |
| 3.4.3 COMSOL仿真模型参数设置 | 第66-71页 |
| 3.4.4 折射率和温度传感灵敏度的理论模型 | 第71-74页 |
| 3.4.5 数值仿真结果与分析 | 第74-81页 |
| 3.5 本章小结 | 第81-83页 |
| 第四章 不同形状光学微腔的制备与耦合 | 第83-118页 |
| 4.1 不同几何形状微腔的制备 | 第83-90页 |
| 4.1.1 微球腔的制备 | 第83-85页 |
| 4.1.2 柱形腔的制备 | 第85-87页 |
| 4.1.3 瓶口腔的制备 | 第87-90页 |
| 4.2 微腔的耦合理论 | 第90-96页 |
| 4.2.1 WGM的近场倏逝波耦合 | 第90-91页 |
| 4.2.2 微腔与锥形光纤的耦合 | 第91-94页 |
| 4.2.3 微球腔与锥形光纤高效耦合的尺寸匹配 | 第94-96页 |
| 4.3 锥形光纤的制备 | 第96-98页 |
| 4.4 耦合探测系统搭建 | 第98-100页 |
| 4.5 微球腔的耦合特性分析 | 第100-106页 |
| 4.5.1 谐振谱特性 | 第100-102页 |
| 4.5.2 微球与锥形光纤的尺寸匹配 | 第102-103页 |
| 4.5.3 TE和TM模式的控制激发 | 第103-104页 |
| 4.5.4 谐振谱的温度调谐 | 第104-106页 |
| 4.6 基于双光纤耦合的Add-Drop滤波器 | 第106-108页 |
| 4.7 柱形腔的耦合特性分析 | 第108-113页 |
| 4.7.1 谐振谱特征 | 第108-109页 |
| 4.7.2 模式谱的理论与仿真分析 | 第109-112页 |
| 4.7.3 Q值的宽范围调谐 | 第112-113页 |
| 4.8 瓶口腔的耦合特性分析 | 第113-116页 |
| 4.9 本章小结 | 第116-118页 |
| 第五章 光学微腔封装器件的制作及其特性测试 | 第118-130页 |
| 5.1 光学微腔的封装结构 | 第118-120页 |
| 5.1.1 封装结构的种类 | 第118-119页 |
| 5.1.2 本文封装结构的提出 | 第119-120页 |
| 5.2 耦合系统的封装方法及系统搭建 | 第120-122页 |
| 5.3 微球腔-锥形光纤耦合封装器件的性能及测试 | 第122-126页 |
| 5.3.1 振动测试 | 第124-125页 |
| 5.3.2 温度传感 | 第125-126页 |
| 5.4 柱形腔-锥形光纤耦合封装器件的性能及测试 | 第126-127页 |
| 5.5 瓶口腔-锥形光纤耦合封装器件的性能及测试 | 第127-129页 |
| 5.6 本章小结 | 第129-130页 |
| 第六章 总结与展望 | 第130-133页 |
| 6.1 内容总结 | 第130-131页 |
| 6.2 后续工作展望 | 第131-133页 |
| 参考文献 | 第133-145页 |
| 致谢 | 第145-146页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 | 第146-147页 |