光微流耦合回音壁模式微腔激光传感器的研究任务书.docx

光微流耦合回音壁模式微腔激光传感器的研究任务书
一、研究背景
微腔激光是一种高灵敏度、高分辨率、高稳定性的光学传感器，其具有实时性、非接触性和高精度测量等优势，因此在工业制造、生命科学、环境监测等领域得到了广泛的应用。尤其是随着微纳制造技术的发展，微腔激光传感器的制备和采集技术也逐渐成熟。
光微流耦合回音壁模式微腔激光传感器是一种新型的微腔激光传感器，其在流体动力学和光学传感结合方面有着独特的优势。相比传统的微腔激光传感器，它能够实现对微小液滴或微小颗粒的精确探测和定位。因此，开展对光微流耦合回音壁模式微腔激光传感器的研究，具有重要的科学意义和应用前景。
二、研究内容
本次研究的内容主要包括以下几个方面：
1.光微流耦合回音壁模式微腔激光传感器的制备技术研究。
针对光微流耦合回音壁模式微腔激光传感器的特点和应用需求，开展其制备技术的探究。主要包括底部波导和光纤的制备、回音壁模式微腔结构设计和制备、激光器与微腔的耦合调谐等方面。
2.光微流耦合回音壁模式微腔激光传感器的光学特性研究。
在制备好的光微流耦合回音壁模式微腔激光传感器上，对其光场的分布、谐振模式的特征、发射光谱的特点等进行研究和分析。利用光场变化分析微小液滴或微小颗粒的位置、大小等信息，为后续的实验研究提供基础数据。
3.光微流耦合回音壁模式微腔激光传感器的流体动力学特性研究。
针对光微流耦合回音壁模式微腔激光传感器的流体动力学特性，开展流体动力学仿真和实验研究。主要包括微小液滴或微小颗粒在流场中的行为、流速对微小液滴或微小颗粒运动的影响等方面。为后续的液滴或颗粒的探测和反馈控制提供基础数据。
4.光微流耦合回音壁模式微腔激光传感器在液滴或颗粒探测中的应用研究。
基于前面的优良性能和基础研究，利用光微流耦合回音壁模式微腔激光传感器对微小液滴或微小颗粒进行探测和反馈控制。采用不同的流体控制方法，实现对液滴或颗粒的定位、追踪和控制，为实际应用提供技术支持。
三、研究意义
1.推动光学传感技术和流体动力学仿真技术的融合，开创新型光学传感领域。
2.加深对微流场的理解，对微流体控制及微观现象研究具有重要意义。
3.对医学、生物、制药等领域的检测、诊断、研发与应用提供程序化、高效、高精度的技术支持。
4.对现有的微腔激光传感器进行完善和拓展，提高其性能和应用领域的覆盖范围。
四、研究方法
1.制备技术研究：采用纳米制造技术制备光微流耦合回音壁模式微腔激光传感器，包括制备底部波导和光纤、回音壁模式微腔结构设计和制备等。
2.光学特性研究：利用光学显微镜、光束分析仪、光谱仪等仪器，对光微流耦合回音壁模式微腔激光传感器的光场分布和谐振模式进行观测和分析。
3.流体动力学研究：采用计算流体动力学仿真和实验相结合的方法，研究微小液滴或微小颗粒的流动特性和影响因素。
4.应用研究：基于前面的研究成果，对液滴或颗粒进行探测和反馈控制的实验研究。
五、研究进度安排
1.制备技术研究：3个月
2.光学特性研究：6个月
3.流体动力学研究：6个月
4.应用研究：9个月
五、研究人员安排
本次研究需要2名研究人员参与，其中包括1名硕士研究生和1名博士后。硕士研究生主要负责光学特性研究和应用研究，博士后负责制备技术和流体动力学研究。两名研究人员需要共同协作，保证研究任务的顺利进行。