[发明专利]基于光学微腔机械模式的检测系统、调试系统及传感器

权利要求书

1.一种基于光学微腔机械模式的检测系统，其特征在于，包括：激光发射装置、耦合波导、微腔、光电转换装置和数据处理装置；

所述激光发射装置，用于发射设定波长的激光，其中，所述激光的波长根据所述激光与所述微腔的回音壁模式之间的失谐频率确定；

所述耦合波导连接于所述激光发射装置与所述光电转换装置之间，用于提供倏逝场，并在所述倏逝场与所述微腔的回音壁模式发生临界耦合时，将所述激光耦合至所述回音壁模式，以激发所述微腔的机械模式；

所述微腔与所述耦合波导之间具有至少一个接触点，用于为所述耦合波导提供支撑力，在接触时，所述耦合波导的倏逝场与所述微腔的回音壁模式发生临界耦合；

所述光电转换装置与所述数据处理装置电连接，用于将所述耦合波导内传输的光信号转换为电信号，并将所述电信号输出至所述数据处理装置；

所述数据处理装置，用于在所述倏逝场与所述微腔的回音壁模式发生临界耦合后，根据所述电信号确定所述微腔的机械模式的变化量，并通过所述变化量确定待测物体信息。

2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述数据处理装置包括数据采集卡和计算模块；

所述数据采集卡与所述计算模块电连接，用于采集所述电信号，并将所述电信号发送给所述计算模块；

所述计算模块，用于根据所述电信号确定所述耦合波导内传输的激光的传输谱，并在所述倏逝场与所述微腔的回音壁模式发生临界耦合后，根据所述传输谱获取所述微腔的机械模式的变化量，并通过所述变化量确定待测物体信息。

3.根据权利要求2所述的检测系统，其特征在于，所述数据处理装置还包括频谱分析模块；

所述频谱分析模块，用于接收所述电信号，根据所述电信号确定所述耦合波导内传输的激光的传输谱；

获取所述传输谱中的机械振动信号，根据所述机械振动信号确定待测物体信息。

4.一种基于光学微腔机械模式的检测系统的调试系统，其特征在于，包括光谱仪、微腔位置调整装置以及权利要求1-3中任一项所述的基于光学微腔机械模式的检测系统；

所述光谱仪通过分光器连接于所述耦合波导与所述光电转换装置之间，用于在所述倏逝场与所述微腔的回音壁模式发生临界耦合之前，确定并显示所述耦合波导内传输的激光的光谱，若根据所述光谱确定所述耦合波导内存在至少两种波长的激光，则输出调低功率的提示信息；

所述微腔位置调整装置与所述微腔可拆卸连接，并与所述数据处理装置电连接，用于在所述倏逝场与所述微腔的回音壁模式发生临界耦合之前，根据所述电信号确定所述微腔的调整参数，并根据所述调整参数调整所述微腔与所述耦合波导的相对位置，以使所述耦合波导的倏逝场与所述微腔的回音壁模式发生临界耦合。

5.根据权利要求4所述的调试系统，其特征在于，还包括：可变光衰减器；

所述可变光衰减器通过光纤与所述激光发射装置连接，用于在所述倏逝场与所述微腔的回音壁模式发生临界耦合之前，接收所述激光发射装置发射的激光，并根据所述光谱仪中的光谱对所述激光的功率进行调整。

6.根据权利要求4所述的调试系统，其特征在于，所述微腔位置调整装置包括三维纳米平移工作台和工作台控制器；

所述工作台控制器，用于获取所述数据处理装置中的电信号，根据所述电信号确定所述激光的传输谱，根据所述传输谱检测所述倏逝场与所述微腔的回音壁模式的耦合状态，并根据所述耦合状态确定所述微腔的调整参数，根据所述调整参数输出调整指令至所述三维纳米平移工作台；

所述三维纳米平移工作台与所述工作台控制器电连接，用于根据所述调整指令调整所述微腔与所述耦合波导的相对位置，以使所述倏逝场与所述微腔的回音壁模式发生临界耦合。

7.根据权利要求5所述的调试系统，其特征在于，还包括示波器；

所述示波器分别与所述光电转换装置和所述微腔位置调整装置电连接，用于在所述倏逝场与所述微腔的回音壁模式发生临界耦合之前，确定并输出所述耦合波导内传输的激光的传输谱给所述微腔位置调整装置。