[发明专利]一种利用双微球耦合模式分裂检测基板热均匀性的装置

说明书

本发明公开了一种利用双微球耦合模式分裂检测基板热均匀性的装置，所属光学器件技术领域，包括532nm激光脉冲光源、显微物镜、双微球耦合结构、MgF2基底、532nm滤光片、半透半反射镜、光谱分析仪、电荷耦合器件CCD、玻璃板、薄木板以及加热台。本发明中，基板的材料不均匀时，加热会引起基底上的位置点的温度不同，受热的两个微球折射率变化不同，光谱频移过程中的分裂峰反交叉现象灵敏；尺寸较小的两个微球耦合，可以在微尺度上对材料基板的位置点的均匀性进行实时检测；采用商业化的荧光染料微球组，尺寸均匀，发光效果良好，结构制作简单，使得此方案更加容易实现。

技术领域

本发明涉及光学器件技术领域，尤其涉及一种利用双微球耦合模式分裂检测基板热均匀性的装置。

背景技术

在光子学和光电子学领域，两个光子本征模态之间的耦合形成了许多有趣的物理现象，尤其是其输出光谱往往呈现出模式分裂的特点。特别地，沿环形轨道谐振表现出回廊模模式的光学微腔，已被确定为研究上述物理现象的理想平台。目前，已经有报道通过对耦合结构中的单个微球进行温度调谐，使其模式分裂光谱出现反交叉的现象。这种调谐的实质是两个微球的折射率变化率不同，光谱在频移过程中呈现了较为明显的反交叉特点，鲜有工作集中于对此种现象进行应用的测试。对此，我们提出利用耦合系统模式分裂的反交叉特性，对基板材料的均匀性进行检测。通过对非均匀材料的基板进行加热测试，对收集到的光信号进行分析，通过光谱的反交叉特点来验证拼凑基板材料的非均匀性。

为此，我们提出一种利用双微球耦合模式分裂检测基板热均匀性的装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种利用双微球耦合模式分裂检测基板热均匀性的方法，简述下达到的技术效果。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种利用双微球耦合模式分裂检测基板热均匀性的装置，包括532nm激光脉冲光源、显微物镜、双微球耦合结构、MgF2基底、532nm滤光片、半透半反射镜、光谱分析仪、电荷耦合器件CCD、玻璃板、薄木板以及加热台；

所述532nm激光脉冲光源，用于发出蓝绿色空间光；

所述显微物镜，用于对532nm激光脉冲光源发出的蓝绿色空间光进行聚焦；

所述双微球耦合结构，用于对蓝绿色空间光进行泵浦激发，光致发光形成的新的光信号；

所述半透半反射镜，用于对532nm激光脉冲光源反射的蓝绿色空间光进行反射，并对激发光信号进行透射；

所述光谱分析仪，用于采集光谱；

所述电荷耦合器件CCD，用于对双微球耦合结构发光形态的进行观察。

进一步地，所述双微球耦合结构是由两个质量较好尺寸相同的染料掺杂的聚合物微球紧凑放置组合而成；

所述聚合物微球为尼罗红染料掺杂的聚苯乙烯荧光微球，其折射率为1.59，单个所述微球光致发光信号呈现出回廊模模式的特点。

进一步地，所述MgF2基底的厚度约为0.5mm；

所述玻璃板和薄木板的厚度约为2.5mm；

所述加热台能够迅速加热调谐温度，可加热范围为0℃-250°C。

一种利用双微球耦合模式分裂检测基板热均匀性的方法，包括以下步骤：

S1：挑选谐振输出峰相同的聚苯乙烯微球紧凑放置，并通过紫外固化胶粘附在所述MgF2基底，在所述532nm激光脉冲光源的泵浦激发下能够呈现出稳定的回廊模模式分裂现象；