| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第一章 绪论 | 第14-36页 |
| 1.1 光学微腔 | 第14-16页 |
| 1.2 WGM微腔研究进展 | 第16-19页 |
| 1.3 WGM微腔耦合与传输特性及应用研究进展 | 第19-31页 |
| 1.3.1 光学频率梳及其应用 | 第20-22页 |
| 1.3.2 超窄线宽滤波 | 第22-25页 |
| 1.3.3 高灵敏度传感 | 第25-31页 |
| 1.4 应用领域存在的问题和解决方案 | 第31-32页 |
| 1.5 本论文工作及研究意义 | 第32-36页 |
| 1.5.1 本论文研究意义 | 第32页 |
| 1.5.2 论文章节安排 | 第32-36页 |
| 第二章 回音壁模式理论基础 | 第36-56页 |
| 2.1 WGM微腔理论模型简介 | 第36页 |
| 2.2 WGM微腔的几何光学模型 | 第36-38页 |
| 2.3 WGM微腔的表征参数 | 第38-40页 |
| 2.3.1 Q值 | 第38-39页 |
| 2.3.2 光子寿命 | 第39页 |
| 2.3.3 自由频谱范围 | 第39-40页 |
| 2.3.4 模式体积 | 第40页 |
| 2.4 WGM微腔电磁场理论模型 | 第40-49页 |
| 2.4.1 微球腔的WGM求解 | 第40-44页 |
| 2.4.1.1 介质球腔的光学模式 | 第40-41页 |
| 2.4.1.2 WGM微球腔的场强分布 | 第41-43页 |
| 2.4.1.3 渐进解与谐振点 | 第43-44页 |
| 2.4.1.4 椭偏率导致的模式分裂 | 第44页 |
| 2.4.2 准柱形腔和瓶口腔的WGM求解 | 第44-49页 |
| 2.4.2.1 Bottle微腔的波动方程 | 第45-46页 |
| 2.4.2.2 求解半径波动方程 | 第46-47页 |
| 2.4.2.3 求解轴向波动方程 | 第47-48页 |
| 2.4.2.4 计算模式谱频域和空域特性 | 第48-49页 |
| 2.5 WGM微腔的耦合理论 | 第49-54页 |
| 2.5.1 耦合方法 | 第49-50页 |
| 2.5.2 耦合波方程 | 第50-52页 |
| 2.5.3 微球腔与光纤锥耦合中的相位匹配 | 第52-54页 |
| 2.6 本章小结 | 第54-56页 |
| 第三章 不同类型微腔及光纤锥的制备、耦合与表征 | 第56-74页 |
| 3.1 不同类型WGM微腔的制备 | 第56-62页 |
| 3.1.1 微球腔的制备 | 第56-57页 |
| 3.1.2 准柱形腔的制备 | 第57-59页 |
| 3.1.3 晶体腔的制备 | 第59-62页 |
| 3.2 光纤锥的制备 | 第62-65页 |
| 3.3 耦合探测系统搭建 | 第65-66页 |
| 3.4 不同类型WGM微腔耦合与表征 | 第66-72页 |
| 3.4.1 微球腔的耦合模式谱 | 第66-70页 |
| 3.4.2 准柱形腔的耦合模式谱 | 第70-71页 |
| 3.4.3 晶体腔的耦合模式谱 | 第71-72页 |
| 3.5 本章小结 | 第72-74页 |
| 第四章 准柱形微腔的耦合特性与窄带滤波器件研究 | 第74-90页 |
| 4.1 微腔系统的稳定耦合 | 第74-75页 |
| 4.2 准柱形腔稳定耦合系统及模式选择性激发 | 第75-82页 |
| 4.2.1 实验装置 | 第75-76页 |
| 4.2.2 可控、稳定的耦合系统 | 第76-79页 |
| 4.2.3 准柱形腔纳米轮廓测量 | 第79页 |
| 4.2.4 数值仿真 | 第79-82页 |
| 4.2.5 实验、仿真及理论结果对比讨论 | 第82页 |
| 4.3 基于准柱形腔的Add-drop滤波器 | 第82-87页 |
| 4.3.1 实验装置 | 第83-84页 |
| 4.3.2 可调谐窄带滤波特性 | 第84-86页 |
| 4.3.3 转折点验证实验 | 第86-87页 |
| 4.4 本章小结 | 第87-90页 |
| 第五章 准柱形微腔中的电磁诱导透明 | 第90-98页 |
| 5.1 WGM微腔中的电磁诱导透明 | 第90页 |
| 5.2 EIT理论基础 | 第90-93页 |
| 5.3 单个准柱形腔中的可调谐EIT实验 | 第93-94页 |
| 5.4 周期性Fano现象 | 第94-96页 |
| 5.5 本章小结 | 第96-98页 |
| 第六章 微球腔的模式分裂特性与纳米粒子传感器件研究 | 第98-106页 |
| 6.1 WGM微腔中的纳米粒子探测 | 第98-99页 |
| 6.2 多粒子模式分裂理论模型 | 第99-100页 |
| 6.3 分布式纳米粒子探测实验 | 第100-105页 |
| 6.3.1 分布式纳米粒子产生 | 第100-101页 |
| 6.3.2 实验结果 | 第101-103页 |
| 6.3.3 实验结果分析和讨论 | 第103-105页 |
| 6.4 本章小结 | 第105-106页 |
| 第七章 微腔色散特性与群延迟器件研究 | 第106-120页 |
| 7.1 引言 | 第106-107页 |
| 7.2 三层膜微球腔的色散控制 | 第107-113页 |
| 7.2.1 理论模型 | 第107-109页 |
| 7.2.2 数值仿真结果和讨论 | 第109-113页 |
| 7.3 多个垂直耦合腔系统用于色散补偿和可调谐群延迟线 | 第113-117页 |
| 7.3.1 理论模型和结果 | 第113-116页 |
| 7.3.2 实际考虑 | 第116-117页 |
| 7.3.3 群延迟系统优势 | 第117页 |
| 7.4 本章小结 | 第117-120页 |
| 第八章 展望与总结 | 第120-124页 |
| 8.1 本论文研究工作及主要贡献 | 第120-121页 |
| 8.2 后续工作展望 | 第121-124页 |
| 参考文献 | 第124-144页 |
| 致谢 | 第144-145页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 | 第145-146页 |