回音壁模式(WGM)光學微腔是光學微腔的一種形式,即光沿切向方向進入微腔,由于導光材料與空氣接觸面的全反射效應,光會沿微腔的外壁反射傳播,在腔內(nèi)形成共振場。光學微腔是能夠把光子約束在波長尺度的光學諧振腔。
回音壁模式光學微腔具有模式體積小、品質(zhì)因子高、超高靈敏度、分辨率高等優(yōu)勢,目前已成為超高靈敏光學傳感的優(yōu)異平臺,在光學頻率梳、光學原子鐘、窄線寬激光器、生物傳感、單納米尺度顆粒物檢測、量子光學等方面具有廣闊應用前景。在生物傳感領(lǐng)域,回音壁模式光學微腔可用于應力/壓強傳感、磁場傳感、振動傳感、電/磁場傳感、溫度傳感等。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2024-2029年回音壁模式(WGM)光學微腔行業(yè)市場深度調(diào)研及投資前景預測分析報告》顯示,自21世紀以來,基于回音壁模式光學微腔的各類研究不斷涌現(xiàn),如基于回音壁模式光學微腔的非互易光子器件、基于回音壁模式光學微腔的窄線寬激光器、基于回音壁模式光學微腔的主動式微光鐘等。回音壁模式光學微腔相關(guān)研究單位有美國圣路易斯華盛頓大學、中國科學院物理研究所、西安交通大學等。
品質(zhì)因子Q、功率堆積因子、模式體積、精細度、自由光譜范圍FSR是回音壁光學微腔的主要參數(shù)。回音壁模式諧振腔是目前研究最為深入的高品質(zhì)光學微腔之一,根據(jù)類型不同,回音壁模式諧振腔可分為固態(tài)有源腔、液態(tài)有源腔、固態(tài)無源腔、液態(tài)無源腔四大類。在材料方面,目前已在鈮酸鋰、氟化鎂、氟化鈣、二氧化硅、氮化硅等材料上實現(xiàn)了回音壁模式諧振腔。
美國OEWAVES公司是全球領(lǐng)先的回音壁模式光學微腔供應商,主要產(chǎn)品包括回音壁模式微諧振器、光電振蕩器(OEO)、超窄線寬低噪聲單頻半導體激光器等。美國OEWAVES公司成立于2000年8月,目前其擁有80多項專利技術(shù),及多項處于申請中的獨家專利技術(shù)。回音壁模式光學微腔是美國OEWAVES公司核心技術(shù)之一,其Q值達到10^12量級(1E12)。
得益于新材料、新技術(shù)的應用,相關(guān)研究持續(xù)深入,回音壁模式光學微腔結(jié)構(gòu)不斷增加,包括微環(huán)腔、微球體腔、微盤腔、微泡腔等。新思界
行業(yè)分析人士表示,回音壁模式光學微腔是國內(nèi)外學術(shù)前沿研究之一,近年來,得益于制備工藝發(fā)展,回音壁模式光學微腔在越來越多的領(lǐng)域得到應用,市場空間隨之擴大。
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