施宇智 1,2,3,4,*赖成兴 1,2,3,4夷伟成 1,2,3,4黄海洋 1,2,3,4[ ... ]程鑫彬 1,2,3,4,**
1 同济大学物理科学与工程学院，同济大学精密光学工程技术研究所，上海 200092
2 先进微结构材料教育部重点实验室，上海 200092
3 上海市数字光学前沿科学研究基地，上海 200092
4 上海市全光谱高性能光学薄膜器件及应用专业技术服务平台，上海 200092
5 香港理工大学电机与电子工程学系，香港 999077
6 新加坡国立大学电气与计算机工程系，新加坡 117583
光镊技术利用光和物质之间动量交换产生的光力对细小颗粒进行操控，具有无接触、操控尺寸小、精度高等特点，在基础物理、量子计算、生物医学等领域得到了广泛的应用。其中，横向光力（也称光横向力，OLF）是一种垂直于光的传播方向且与场强度梯度无关的特殊光力。近十年来，OLF的理论研究和实验探索成为了热点课题，在手性颗粒等超精密分选、光动量探测等方面有重要应用。从OLF的原理和产生条件、不同物理机制，以及在生物医学和物理化学等领域的应用等方面出发，对OLF的发展进行回顾和讨论，并对新的产生机制和更多的潜在应用与挑战进行展望。
横向光力 角动量 光学操控 光学自旋 手性颗粒
1 郑州航空工业管理学院，河南 郑州 450015
2 北京工业大学，北京 100124
如何解决光纤传输过程中的色散补偿，以及实现高速数据的密集波分时复用和全光解复用，成为当前研究过程中的主要难题。光纤Bragg光栅(FBG)是一种理想的无源传感与信号解调器件，文中基于此探究了光纤Bragg光栅的横向受力特性，建立了相应的理论模型，搭建了ASE100光源的实验系统。红外光谱条件下的解调实验结果表明：透射谱主阻带内有偏振损耗的最大值；分裂点与受力大小呈线性关系，并随受力的变化产生周期性移动；温度的不同并不能使偏振损耗的形状发生改变，只是使其在波长轴上的位置产生了变化。上述研究成果对于明确光纤Bragg光栅横向受力具有明显的参考价值。
光纤Bragg光栅 红外光谱 横向受力 解调 fiber Bragg grating infrared spectroscopy lateral force demodulation
哈尔滨师范大学物理与电子工程学院， 黑龙江 哈尔滨 150025
由耦合模理论分析得出，光纤布拉格光栅反射偏振相关损耗峰值位置对于温度和侧向力的作用有不同的响应特性。可通过相关灵敏度系数矩阵，用单根光纤光栅实现对温度和侧向力的同时测量，此方法解决了温度应力交叉敏感问题。实验测得反射偏振相关损耗左峰和右峰的温度灵敏度分别为0.0101 nm/℃和0.0100 nm/℃，侧向力灵敏度分别为0.0071 nm/N和0.0005 nm/N，温度和侧向力测量精度分别为±1 ℃和±0.6 N。此方法具有核心传感元件简单、稳定性好、易于埋入被测材料内部进行实时监测等优点，是一种检测材料内部结构和环境温度变化的新方法。
光纤光学 光栅 反射偏振相关损耗 温度 侧向力 中国激光
2012, 39(12): 1205003
哈尔滨师范大学物理与电子工程学院， 黑龙江 哈尔滨 150025
根据耦合模理论，深入研究了横向压力作用下光纤布拉格光栅(FBG)的反射偏振相关损耗(RPDL)特性，对不同横向压力下的RPDL分别进行了数值模拟。模拟结果表明，RPDL对横向压力的响应非常敏感，压力变化时其峰值高度和主峰位置均发生较大的变化。对此进行大量的实验验证，实验结果与理论分析相符；并且实验结果显示RPDL峰高变化和峰位变化曲线在一定范围内均呈很好的线性关系。从而可以利用RPDL特性实现对外力场信息变化的灵敏监测。
光栅 偏振相关损耗 耦合模理论 横向压力
1 天津大学 精密仪器与光电子工程学院， 天津 300072
2 天津大学 光电信息技术科学教育部重点实验室， 天津 300072
3 School of Chemical and Biomedical Engineering, Nanyang Technological University, 637598, Singapore
提出了一种基于光子晶体光纤Sagnac干涉仪的横向压力传感器。使用的光子晶体光纤为低双折射光纤，首先预先在Saganc环中的光子晶体光纤上施加初始压力，使Sagnac干涉仪产生正弦干涉光谱，然后再将被测物体放在光子晶体光纤上，由于被测物体重力的作用，Saganc干涉仪输出的光谱产生移动，实现横向压力传感测量。传感器具有高灵敏度0.529 nm/(N·mm)及超低的温度系数-0.4 pm/℃，其环境温度的影响可以忽略。
光子晶体光纤传感器 压力传感器 Sagnac 干涉仪 低温度系数 phonic crystal fiber sensor lateral force sensor Sagnac interferometer ultralow temperature coefficent
