Čukstošas galerijas modas rezonatoru temperatūras sensors

Abstract

Čukstošo galerijas modu (ČGM) rezonatori ir sfēriskas formas objekti, kas ir taisīti no optiski caurspīdīgiem materiāliem un ir spējīgi uzturēt optiski cirkulējošu vilni iekšā sfērā, izmantojot pilnīgu iekšējo atstarošanos. Ja ir monohromātisks gaismas avots ar konstantu intensitāti, tad vilnis, kas kustās pa lodes perimetru, sāk konstruktīvi interferēt. Šajā gadījumā rodas rezonanse, ko sauc par čukstošo galeriju modu (ČGM), pēc analoģijas no akustikas. Darbā tiek aplūkots koncepts, ka ČGM rezonatorus varētu izmantot kā temperatūras sensorus. Izmantojot dažāda lieluma rezonatorus un mainot tempratūru, tiek testēta sistēma un rezonanses. Darbā tiek veidota praktiska sistēma ar kuras palīdzību varētu mērīt gan optiskā labuma Q faktorus, gan termiskās izplešanās parametrus, izmantojot ČGM rezonatorus un temperatūras izmaiņas.

The whispering gallery modes (WGM) resonators are based on spherical objects, which are made from optically transparent materials, and are capable of maintaining circulating optical waves, inside the sphere, using total internal reflection . If there is a monochromatic light source which supplies the sphere with a constant intensity, the wave moving along the perimeter of sphere starts constructively interfere. In this case the resonance happens, which is called whispering gallery mode (WGM). The current work is being done in direction of the possibility of using WGM resonators as temperature sensors. Different diameter spheres and varing temperature is used to test the resonances and calibrate equipment. Also making a practical system for optical quality Q factor and thermal expansion parameters, using WGM resonators and temperature change.