现有的表面等离子共振(SPR)传感器、泄漏波导(LW)传感器以及近年来改进的反对称波导(RSW)传感器,都是衰减场传感器。其共同特点是待测样品处于共振模的迅衰场区域。根据迅衰场传感器的特点,迅衰场传感器的灵敏度不可能超越1的极限。针对迅衰场传感器的不足,我们发展了一种光波导振荡场传感器,其中待测介质不是作为覆盖层或衬底,而是作为波导的芯子-导波层。在这种样品空间达到亚毫米量级振荡场传感器中,由于金属包覆,使得波导中光场浓度高;而作为探针的超高阶导模的有效折射率可以趋于零(N~0)。而灵敏度与有效折射率成反比,因此,这种灵敏度在原理上是不受限制的。根据以上原理开展了几类高灵敏度传感器实验,指标分别为(1)折射率分辨率(1*10-6) ;(2)位移分辨率1.6pm ;(3)波长分辨率0.5pm 。另外,利用这种波导结构,开展了古斯-汉欣位移的研究,得到了大于波长1000倍的光束位移。在此基础上,实现了光束720um 移动的电控;波长变化为0.15nm时,空间位移达到0.9mm 的超棱镜效应和偏振分束等结果。
英文主题词optical waveguide;Evanescent wave; oscillating wave; sensor; sensitivity