基于纤端超表面的多功能化纤上实验室器件制备研究进展

刘银; 廖启明; 黄玲玲

doi:10.37188/OPE.20223015.1802

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基于纤端超表面的多功能化纤上实验室器件制备研究进展

平面光学元件的设计、制造及应用 | 更新时间：2022-08-16

- 基于纤端超表面的多功能化纤上实验室器件制备研究进展
- Multifunctional lab on fiber tips based on metasurface
- 光学精密工程 2022年30卷第15期页码：1802-1814
- 作者机构：
  
  北京理工大学光电学院，北京海淀 100081
- 作者简介：
  
  [ "刘　银（1986-），男，博士，助理研究员，2012年于燕山大学获得硕士学位，2020年于哈尔滨工程大学获得博士学位，现为北京理工大学光电学院博士后，主要从事光纤传感与智能感知前端方面的研究。E-mail： sagly8695@163.com" ]
  [ "廖启明（1997-），男，博士研究生，2015年于北京理工大学获得学士学位，主要从事超透镜方面的研究。E-mail： lqm845756@163.com" ]
  [ "黄玲玲（1986-），女，博士，教授，博士生导师，2014年于清华大学获得博士学位，2009年于南开大学和天津大学获得双学士学位，主要从事微纳光学、光场调控和全息显示的研究。E-mail： huanglingling@bit.edu.cn" ]
- 基金信息：
  
  北京高等学校卓越青年科学家计划(BJJWZYJH01201910007022);国家自然科学基金青年基金资助项目(62105020);中国博士后科学基金资助项目(2020M680371);广西光电信息处理重点实验室开放基金资助项目(GD21201)
- DOI：10.37188/OPE.20223015.1802
  中图分类号： TN256;TP212
- 收稿日期：2022-04-13，
  
  修回日期：2022-05-14，
  
  纸质出版日期：2022-08-10
- 稿件说明：
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刘银,廖启明,黄玲玲.基于纤端超表面的多功能化纤上实验室器件制备研究进展[J].光学精密工程,2022,30(15):1802-1814.

LIU Yin,LIAO Qiming,HUANG Lingling.Multifunctional lab on fiber tips based on metasurface[J].Optics and Precision Engineering,2022,30(15):1802-1814.
刘银,廖启明,黄玲玲.基于纤端超表面的多功能化纤上实验室器件制备研究进展[J].光学精密工程,2022,30(15):1802-1814. DOI： 10.37188/OPE.20223015.1802.

LIU Yin,LIAO Qiming,HUANG Lingling.Multifunctional lab on fiber tips based on metasurface[J].Optics and Precision Engineering,2022,30(15):1802-1814. DOI： 10.37188/OPE.20223015.1802.

摘要

多功能高集成化全光纤器件促进了纤上实验室技术（Lab on fiber）的发展。制造阶段的快速进步为多功能即插即用光纤平台开辟了新的途径，研究人员致力于探索和优化纤上实验室器件制备技术以展示纤上实验室元件在许多应用场景中的潜力。回顾了纤上实验室传感技术的分类并对纤端微纳结构的制备工艺进行了总结，包括物理和化学加工方法，随后讨论了基于纤端超表面的纤上实验室器件制备技术的研究进展以及技术发展过程中存在的难点和要点，阐明了构建多功能高集成度多应用场景的纤上实验室传感器件的策略。纤上实验室技术已经取得了显著的成果，这表明多功能高集成化全光纤器件未来能够在物理和生化参数监测、微粒捕获及光场调控等众多场景中发挥核心作用。

Abstract

Multifunctional and highly integrated all-fiber devices has promoted the development of lab-on-fiber technology. The rapid progress in the manufacturing technology has opened up a new avenue for the multifunctional plug-and-play fiber-optic platform. Researchers are committed to exploring and optimizing the onboard laboratory preparation technology to show the potential of onboard laboratory components in many application scenarios. First， we review the classification of fiber-on-lab technology and describe the preparation process of nanostructure at the fiber end facet， including physical and chemical processing methods. Then， we discuss the research progress of lab-on-fiber preparation technology based on the metasurface on the fiber end facet and the difficulties in the process of technology development. Finally， we clarify the strategy of constructing multi-functional， highly integrated， and multi-application scenarios of fiber sensing devices. The remarkable achievements of lab-on-fiber technology clearly show that multifunctional， highly integrated all-fiber devices can play a vital role in many scenarios related to physical and biochemical parameter monitoring， particle capture， and light field regulation.

关键词

Keywords

references

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