基于MEMS的平面環(huán)形微腔與錐形光纖耦合系統(tǒng)基礎(chǔ)研究的開(kāi)題報(bào)告一、選題背景：微腔諧振器因其具有高品質(zhì)因子、小模式體積和高靈敏度等特點(diǎn)，在光學(xué)通信、光學(xué)計(jì)量、生物光子學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。而光纖耦合技術(shù)是微腔諧振器實(shí)現(xiàn)高效能量傳輸?shù)年P(guān)鍵。傳統(tǒng)的光纖笨重、尺寸龐大、難以對(duì)接等缺點(diǎn)限制了光纖耦合技術(shù)的發(fā)展。而錐形光纖由于其圓錐形狀，可以逐漸細(xì)化光區(qū)域，實(shí)現(xiàn)光能的高效耦合和傳輸，并且可以充分利用側(cè)向運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)微小調(diào)整和自適應(yīng)光纖耦合等的功能，因此成為微腔諧振器的理想組件之一。二、研究?jī)?nèi)容：本課題旨在研究基于MEMS的平面環(huán)形微腔與錐形光纖耦合系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)，主要研究?jī)?nèi)容包括：1.平面環(huán)形微腔的制備和調(diào)諧技術(shù)：采用MEMS技術(shù)制備平面環(huán)形微腔，研究其尺寸和形狀對(duì)諧振模式的影響，并探索微腔諧振模式的調(diào)諧機(jī)制。2.錐形光纖的制備和調(diào)諧技術(shù)：采用光纖拉制和削尖的方法制備錐形光纖，并研究其形狀和尺寸對(duì)光纖耦合效率的影響，探索錐形光纖與平面環(huán)形微腔的耦合機(jī)制。3.基于MEMS的光纖耦合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化：利用CAD技術(shù)設(shè)計(jì)MEMS平面環(huán)形微腔與錐形光纖的夾持結(jié)構(gòu)，并優(yōu)化光纖與微腔之間的距離和傾角等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)高效能量傳輸和自適應(yīng)光纖耦合。4.微腔諧振模式的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)：采用高分辨率光譜儀和光探針等技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)微腔諧振模式的頻率和品質(zhì)因子等參數(shù)，并探索實(shí)現(xiàn)諧振模式的自動(dòng)識(shí)別和調(diào)諧技術(shù)。三、研究意義：本課題的研究成果對(duì)于微腔諧振器的高效能量傳輸和自適應(yīng)光纖耦合有著重要的意義。同時(shí)，該技術(shù)也有望在微機(jī)械系統(tǒng)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，具有較大的市場(chǎng)前景。四、研究方法：1.采用MEMS技術(shù)制備平面環(huán)形微腔。2.采用光纖拉制和削尖的方法制備錐形光纖，并進(jìn)行形狀和尺寸的優(yōu)化。3.設(shè)計(jì)和制備光纖夾持結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行光纖與微腔之間的參數(shù)優(yōu)化。4.采用高分辨率光譜儀和光探針等技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)微腔諧振模式的頻率和品質(zhì)因子等參數(shù)。五、預(yù)期成果：1.設(shè)計(jì)和制備基于MEMS的平面環(huán)形微腔與錐形光纖耦合系統(tǒng)。2.研究平面環(huán)形微腔的制備和調(diào)諧技術(shù)，提高其靈敏度和穩(wěn)定性。3.研究錐形光纖的制備和調(diào)諧技術(shù)，提高其光纖耦合效率和穩(wěn)定性。4.研究基于MEMS的光纖耦合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，并實(shí)現(xiàn)高效能量傳輸和自適應(yīng)光纖耦合。5.初步探索微腔諧振模式的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)諧技術(shù)。六、論文結(jié)構(gòu)：1.緒論2.平面環(huán)形微腔的制備和調(diào)諧技術(shù)3.錐形光纖的制備