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Nanovibration detection based on a microsphere

微球 光学 线性 材料科学 光纤 波形 光子学 电压 信号(编程语言) 光纤传感器 物理 量子力学 化学工程 计算机科学 工程类 程序设计语言
作者
Chunlei Jiang,WEICHENG WANG,Bing Yan,Peng Chen,Kaichuan Xu,Yu Sun,zhicheng cong,Taiji Dong,yekun zhou,Zengbo Wang
出处
期刊:Optics Letters [The Optical Society]
卷期号:47 (17): 4560-4560 被引量:4
标识
DOI:10.1364/ol.464848
摘要

We propose a novel, to the best of our knowledge, sensor for nanovibration detection based on a microsphere. The sensor consists of a stretched single-mode fiber and a 2 µm microsphere. The light from the optical fiber passes through the microsphere, forming a photonic nanojet (PNJ) phenomenon at the front of the microsphere. The evanescent field in the PNJ enhances the light reflected from the measured object to the single-mode fiber-microsphere probe (SMFMP). Results showed that the system can detect arbitrary nanovibration waveforms in real time with an SMFMP detection resolution of 1 nm. The voltage signal received and the vibration amplitude showed a good linear relationship within the range of 0–100 nm, with a sensitivity of 0.7 mV/nm and a linearity of more than 99%. The sensor is expected to have potential applications in the field of cell nanovibration detection.
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