光學(xué)表面波導(dǎo)如何工作？

光波導(dǎo)允許光通過引導(dǎo)結(jié)構(gòu)從A傳輸?shù)紹；最著名的例子是光纖，目前已廣泛用于電信網(wǎng)絡(luò)。這可能是由于全內(nèi)反射現(xiàn)象，在這種情況下，光可以在兩種介質(zhì)的邊界上反射，具體取決于其角度和材料折射率之間的差異。在光纖中，這意味著光信號會(huì)從聚合物包層反彈（低折射率）時(shí)無法逃逸其玻璃芯（高折射率）。

光纖內(nèi)部的光

創(chuàng)建波導(dǎo)的另一種方法是局部增加材料的折射率。這可以通過用高吸收性激光束撞擊材料來完成，這是一個(gè)非常快速，精確和可重復(fù)的過程。如圖像上所示，處理后的灰度體積比白色顯示的折射率高。當(dāng)進(jìn)入高折射率的灰色材料時(shí)，光線會(huì)從較高折射率的區(qū)域反射回來，然后被引導(dǎo)通過通道。由于空氣的折射率比材料的任何區(qū)域都要低，因此它也會(huì)在頂面反射-這就是為什么它被稱為光學(xué)表面波導(dǎo)的原因。

表面激光刻印

表面波導(dǎo)可用于不同的應(yīng)用：溫度或壓力監(jiān)控，物質(zhì)識(shí)別，濃度水平等。為了進(jìn)行此類感測，將光引導(dǎo)通過表面波導(dǎo)，并在另一端測量強(qiáng)度。如果與波導(dǎo)的外表面接觸的物質(zhì)的折射率發(fā)生變化，那么接收端的光強(qiáng)度也將發(fā)生相應(yīng)的變化。通過表征折射率和其他參數(shù)之間的關(guān)系，可以通過表面波導(dǎo)來感測折射率。

表面波導(dǎo)傳感裝置的工作原理

可擴(kuò)展且精確的PMMA和聚碳酸酯表面波導(dǎo)刻寫過程

碳?xì)浠衔镂展庾V

聚合物是廉價(jià)的，生物相容的材料，現(xiàn)在有一種方法可以將幾乎所有的塑料變成高科技的傳感設(shè)備。該過程需要在激光波長和材料的吸收帶之間進(jìn)行匹配，以改變材料表面的折射率，而不會(huì)引起基體的額外變形或毛刺。

在2.8~3.5um之間可調(diào)超快光纖激光器

這是首個(gè)>3um的商業(yè)的超快中紅外光纖激光器。緊湊，即插即用的激光系統(tǒng)，調(diào)諧范圍2.8~3.5um，自起動(dòng)鎖模，集成超快探測器用于監(jiān)測，脈寬<500 fs，平均功率可達(dá)1W，單模光纖傳輸且易于安裝。

這款可調(diào)超快光纖激光器具有較大的調(diào)諧范圍和較高的峰值功率，結(jié)合了UV激光器的強(qiáng)激光吸收能力（不會(huì)使聚合物變性）以及光纖激光器的可靠性和光束質(zhì)量，是與各種分子（例如H2O，NO2和CH4）進(jìn)行激光物質(zhì)相互作用的理想選擇，是制造聚合物生物傳感器的首選激光器。