[发明专利]光学微腔传感装置的应用程序跨平台系统

说明书

本发明提出一种光学微腔传感装置的应用程序跨平台系统，其中，包括：光学微腔传感器嵌入模块、PC端模块、安卓端模块和Web App模块，其中，Web App模块包括：数据处理子模块和接口子模块；其中，PC端模块和安卓端模块与光学微腔传感器嵌入模块通信连接，PC端模块用于接收光学微腔传感器嵌入模块采集得到的PC格式的传感器数据，安卓端模块用于接收光学微腔传感器嵌入模块采集得到的安卓格式的传感器数据；PC端模块和安卓端模块通过接口子模块与Web App模块通信连接，并将对应的传感器数据发送到Web App模块。由此，实现了一种光学微腔传感装置的应用程序跨平台系统，可发布并运行于常用的计算机操作系统和移动端操作系统。

技术领域

本发明涉及光学微腔传感技术领域，尤其涉及一种光学微腔传感装置的应用程序跨平台系统。

背景技术

目前，回音壁模式光学微腔是近年发展起来的新型微纳光器件，目前被广泛地应用于微纳传感。已有研究表明，回音壁模式光学微腔可将超声信号探测精度提高3-5个数量级，将微弱磁信号探测精度提高2-3个数量级，将角位移探测精度提高2-3个数量级。虽然在目前技术帮助下，使用光学微腔来进行测量所需要的一整套光学仪器和相关探测仪器，已经能够被集成到嵌入式系统上，但从实用性和商用性上来考虑，为了用户能够便利的对嵌入式系统进行控制以及对测量数据进行采集和分析，基于嵌入式系统的应用程序设计也是必要的。

在现有技术条件下，光学微腔传感实验既可以在实验室进行，也可以在户外进行。在实验室可以实现将承载光学微腔的片子放在实验室搭好的光学实验平台上，用来测试微腔模式。其优势很明显，比如受到外界的干扰小，不需要对光学微腔进行封装，光学微腔的品质因子不会大幅度下降，另外实验室里的测量仪器虽庞大且笨重，但比起集成到嵌入式板上的小型仪器，激光器波长可调步长小，线宽更宽，光电探测器的检测精度更高，示波器的显示范围更大更精确。实验室里的具体实现方案如下：在光学实验平台上，先由函数发生器产生锯齿波，该锯齿波进入激光控制器驱动其产生对应占空比的PWM脉冲信号，激光器会根据脉冲信号的宽度决定产生激光的能量。该激光通过光纤引导进入光学微腔，与光学微腔的模式实现耦合。当外界环境发生改变时，光学微腔的模式也会产生相应的变化，从而改变激光在光腔中的光学损耗。根据传输率谱中峰位置的移动，可以判断外界环境对微腔作用的大小。相比之下，由于我们无法将实验室的仪器原封不动地带到户外，所以需要采用一定的技术手段将所需的一整套光学仪器和相关探测仪器集成到嵌入式系统上。

目前已经有一些研究成果，具体是通过如下方案实现：首先用凝胶涂层法(coating)将光学微腔样品与光纤调整好位置固定，使之达到最佳耦合效果，然后向样品表面滴具有特定折射率的凝胶，待凝胶凝固后即可将光学微腔样品与光纤固定。采用这种方法的好处是固定后的系统较为稳定，缺点是由于用凝胶覆盖光学微腔样品，使得光学微腔样品的品质因子有大幅度下降(大约会下降一个数量级)，从而大大限制传感的精度；接着需要把封装好的腔与负责控制和采集分析数据的外设电路连接，目前已有小型化的测量仪器，可以集成到一块嵌入式板上，但是电路设计没有做到最优化，嵌入式板的可靠性低，虽然现在可以通过各种手段将采集到的数据传到PC端和手机端进一步处理，但是PC端和手机端的应用程序不一样，没有实现跨平台功能，如果有功能更新则需要在各个平台上分别修改程序，比较繁琐和费时。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种光学微腔传感装置的应用程序跨平台系统，以实现对基于回音壁模式光学微腔传感器装置进行具有跨平台性的应用程序设计和开发。该应用程序除了具备控制嵌入式系统和采集分析数据的基础功能外，还具备一定的跨平台能力，可发布并运行于常用的计算机操作系统和移动端操作系统。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种光学微腔传感装置的应用程序跨平台系统，所述光学微腔传感装置的应用程序跨平台系统，包括：光学微腔传感器嵌入模块、PC端模块、安卓端模块和Web App模块，其中，所述Web App模块包括：数据处理子模块和接口子模块；其中，