【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光学微腔传感器解调，具体涉及一种光学微腔传感器的探测方法和系统。
技术介绍
1、21世纪以来，光学微腔在包括非线性产生、低阈值激光等领域的研究受到广泛的关注，其超高的品质因子和极小的模式体积更是在无标记传感中展现出巨大的发展潜力，当光波导有效折射率随着目标物质而变化时，光学微腔的谐振波长发生漂移，因此通常利用光学微腔中谐振波长的改变量来对待测物理量进行高灵敏测量。
2、但是此类基于谐振波长的改变量的传感器，其根本难点在于如何在微小的有效折射率变化下放大其输出光谱的变化量。人们通过设计复杂结构来实现两个谐振模式之间不同的耦合要求，使得输出光谱的变化量得到放大，从而提高传感灵敏度。此类传感器与基于洛伦兹（lorentzian）共振的常规器件相比，性能得到了显著的改善。但是面对极端情况，如单粒子检测、温度微扰、折射率微扰等微小变化时，依然面临着灵敏度不足，易受外部扰动等问题。
3、因此，亟需提出一种新的光学微腔传感器的待测物理量的探测方法。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种光学微腔传感器的探测方法和系统，基于对称峰和反对称峰的谐振振幅，解调得到目标探测物理量，实现目标探测物理量的精准测量，且减少受环境中物理量改变的影响。
2、在一些实施例中，提供了一种光学微腔传感器的探测方法，光学微腔传感器的探测方法应用于基于光模态局域化效应的光学微腔传感器，光学微腔传感器的探测方法包括：获取基于光模态局域化效应的光学微腔传感器的输出频谱；输出频谱包括
3、采用本申请实施例提供的光学微腔传感器的探测方法，基于光学微腔传感器的输出频谱中的对称峰和反对称峰的谐振振幅，解调得到目标探测物理量。由于输出频谱中的谐振振幅受目标探测物理量的影响较大，变化幅度较大，易于观察测量。并且，在光学微腔传感器的环境参数整体发生变化时，输出频谱中的谐振振幅不会变化，因此，整个传感器的环境温度等发生改变时，不会影响光学微腔传感器探测出的目标探测物理量的大小和精准程度。
4、可选地，测定输出频谱中，对称峰对应的第一谐振振幅与反对称峰对应的第二谐振振幅，包括：在输出频谱中，确定对称峰对应的第一波长和反对称峰对应的第二波长；确定第一波长对应的第一谐振振幅与第二波长对应的第二谐振振幅。
5、在该实施例中，通过在输出频谱中，确定第一波长和第二波长，进而确定第一谐振振幅和第二谐振振幅，从而便于确定目标探测物理量。
6、可选地，基于第一谐振振幅和第二谐振振幅，解调得到光学微腔传感器的目标探测物理量，包括：基于第一谐振振幅和第二谐振振幅，按照预设公式，计算得到解调参数；在预设映射曲线中，查询解调参数对应的目标探测物理量；预设映射曲线中包括每个解调参数对应的目标探测物理量。
7、在该实施例中，基于第一谐振振幅和第二谐振振幅以计算得到解调参数，从而根据解调参数确定目标探测物理量，实现了对目标探测物理量的测量。
8、可选地，预设公式包括：
9、；
10、其中，为第一谐振振幅，为第二谐振振幅，为解调参数。
11、在该实施例中，通过预设公式，计算得到解调参数，从而根据解调参数确定目标探测物理量，实现了对目标探测物理量的测量。
12、在一些实施例中，提供了一种光学微腔传感器的探测系统，包括：基于光模态局域化效应的光学微腔传感器和解调设备；基于光模态局域化效应的光学微腔传感器被配置为测量目标探测物理量和输出输出频谱；解调设备与基于光模态局域化效应的光学微腔传感器通讯连接，解调设备被配置为获取基于光模态局域化效应的光学微腔传感器输出的输出频谱；输出频谱包括对称峰和反对称峰；测定输出频谱中，对称峰对应的第一谐振振幅与反对称峰对应的第二谐振振幅；基于第一谐振振幅和第二谐振振幅，解调得到基于光模态局域化效应的光学微腔传感器的目标探测物理量。
13、采用本申请实施例提供的光学微腔传感器的探测系统，能够基于输出频谱中的谐振振幅解调得到目标探测物理量，而输出频谱中的谐振振幅受目标探测物理量的影响较大，变化幅度较大，易于观察测量。并且，在基于光模态局域化效应的光学微腔传感器的环境参数整体发生变化时，输出频谱中的谐振振幅不会变化，因此，整个传感器的环境温度等发生改变时不会影响光学微腔传感器探测出的目标探测物理量的大小和精准程度。
14、可选地，基于光模态局域化效应的光学微腔传感器，包括：总线波导、第一谐振腔和第二谐振腔；第一谐振腔与总线波导耦合，第二谐振腔与第一谐振腔耦合；第二谐振腔被配置为测量目标探测物理量。
15、在该实施例中，通过设置第二谐振腔实现测量目标探测物理量，即使用第二谐振腔感受目标探测物理量的变化，从而在目标探测物理量变化时，影响基于光模态局域化效应的光学微腔传感器的输出频谱。以便于基于输出频谱解调得到目标探测物理量，实现精准测量目标探测物理量。
16、可选地，第一谐振腔和第二谐振腔为相同谐振腔。
17、在该实施例中，通过使用相同且耦合的第一谐振腔和第二谐振腔，以实现光模态局域化，从而实现基于第一谐振腔和第二谐振腔中的一个谐振腔实现对目标探测物理量的测量。
18、可选地，总线波导与第一谐振腔之间的耦合强度为第一耦合强度；第一谐振腔与第二谐振腔之间的耦合强度为第二耦合强度；第一耦合强度等于第二耦合强度。
19、在该实施例中，基于第一耦合强度等于第二耦合强度，以使输出频谱中的对称峰和反对称峰的谐振振幅相同，在光学微腔传感器的整体环境中目标探测物理量整体变化的情况下，对称峰和反对称峰的谐振振幅是同步变化的。因此对称峰和反对称峰的谐振振幅之间不会有相对变化，从而不会影响到对目标探测物理量的测量，提高系统稳定性。
20、可选地，第一耦合强度和第二耦合强度均为0.5。
21、在该实施例中，基于限定第一耦合强度等于第二耦合强度均为0.5，构成对称的光学微腔系统，实现能量在谐振腔中的均匀分布，任何局部扰动会打破系统的对称性，使得系统中能量分布不均，从而实现了光模态局域化，以便于基于第一谐振腔和第二谐振腔中的一个谐振腔实现对目标探测物理量的测量。
22、可选地，基于光模态局域化效应的光学微腔传感器，还包括：soi衬底，总线波导、第一谐振腔和第二谐振腔设置于soi衬底上。
23、在该实施例中，通过使用soi衬底，提高基于光模态局域化效应的光学微腔传感器的可靠性，从而提高了光学微腔传感器的探测系统的可靠性。
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1.一种光学微腔传感器的探测方法，其特征在于，所述光学微腔传感器的探测方法应用于基于光模态局域化效应的光学微腔传感器，所述光学微腔传感器的探测方法包括：
2.根据权利要求1所述的光学微腔传感器的探测方法，其特征在于，所述测定所述输出频谱中，所述对称峰对应的第一谐振振幅与所述反对称峰对应的第二谐振振幅，包括：
3.根据权利要求1所述的光学微腔传感器的探测方法，其特征在于，所述基于所述第一谐振振幅和所述第二谐振振幅，解调得到所述光学微腔传感器的目标探测物理量，包括：
4.根据权利要求3所述的光学微腔传感器的探测方法，其特征在于，所述预设公式包括：
5.一种光学微腔传感器的探测系统，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的光学微腔传感器的探测系统，其特征在于，所述基于光模态局域化效应的光学微腔传感器，包括：
7.根据权利要求6所述的光学微腔传感器的探测系统，其特征在于，
8.根据权利要求6所述的光学微腔传感器的探测系统，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的光学微腔传感器的探测系统，其特
10.根据权利要求6所述的光学微腔传感器的探测系统，其特征在于，所述基于光模态局域化效应的光学微腔传感器，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种光学微腔传感器的探测方法，其特征在于，所述光学微腔传感器的探测方法应用于基于光模态局域化效应的光学微腔传感器，所述光学微腔传感器的探测方法包括：
2.根据权利要求1所述的光学微腔传感器的探测方法，其特征在于，所述测定所述输出频谱中，所述对称峰对应的第一谐振振幅与所述反对称峰对应的第二谐振振幅，包括：
3.根据权利要求1所述的光学微腔传感器的探测方法，其特征在于，所述基于所述第一谐振振幅和所述第二谐振振幅，解调得到所述光学微腔传感器的目标探测物理量，包括：
4.根据权利要求3所述的光学微腔传感器的探测方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王舒蒙，窦晓磊，王兆伟，唐先胜，韩丽丽，宫卫华，李仕龙，侯仰飞，
申请(专利权)人：山东省科学院激光研究所，
类型：发明
国别省市：
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