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基于MEMS的平面环形微腔与锥形光纤耦合系统基础研究的开题报告一、选题背景：微腔谐振器因其具有高品质因子、小模式体积和高灵敏度等特点，在光学通信、光学计量、生物光子学等领域有着广泛的应用。而光纤耦合技术是微腔谐振器实现高效能量传输的关键。传统的光纤笨重、尺寸庞大、难以对接等缺点限制了光纤耦合技术的发展。而锥形光纤由于其圆锥形状，可以逐渐细化光区域，实现光能的高效耦合和传输，并且可以充分利用侧向运动来实现微小调整和自适应光纤耦合等的功能，因此成为微腔谐振器的理想组件之一。二、研究内容：本课题旨在研究基于MEMS的平面环形微腔与锥形光纤耦合系统的基础理论和关键技术，主要研究内容包括：1.平面环形微腔的制备和调谐技术：采用MEMS技术制备平面环形微腔，研究其尺寸和形状对谐振模式的影响，并探索微腔谐振模式的调谐机制。2.锥形光纤的制备和调谐技术：采用光纤拉制和削尖的方法制备锥形光纤，并研究其形状和尺寸对光纤耦合效率的影响，探索锥形光纤与平面环形微腔的耦合机制。3.基于MEMS的光纤耦合系统的设计和优化：利用CAD技术设计MEMS平面环形微腔与锥形光纤的夹持结构，并优化光纤与微腔之间的距离和倾角等参数，实现高效能量传输和自适应光纤耦合。4.微腔谐振模式的实时监测和控制技术：采用高分辨率光谱仪和光探针等技术实时监测微腔谐振模式的频率和品质因子等参数，并探索实现谐振模式的自动识别和调谐技术。三、研究意义：本课题的研究成果对于微腔谐振器的高效能量传输和自适应光纤耦合有着重要的意义。同时，该技术也有望在微机械系统、生物医学等领域得到广泛应用，具有较大的市场前景。四、研究方法：1.采用MEMS技术制备平面环形微腔。2.采用光纤拉制和削尖的方法制备锥形光纤，并进行形状和尺寸的优化。3.设计和制备光纤夹持结构，并进行光纤与微腔之间的参数优化。4.采用高分辨率光谱仪和光探针等技术实时监测微腔谐振模式的频率和品质因子等参数。五、预期成果：1.设计和制备基于MEMS的平面环形微腔与锥形光纤耦合系统。2.研究平面环形微腔的制备和调谐技术，提高其灵敏度和稳定性。3.研究锥形光纤的制备和调谐技术，提高其光纤耦合效率和稳定性。4.研究基于MEMS的光纤耦合系统的设计和优化，并实现高效能量传输和自适应光纤耦合。5.初步探索微腔谐振模式的实时监测和调谐技术。六、论文结构：1.绪论2.平面环形微腔的制备和调谐技术3.锥形光纤的制备

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