摘 要：随着传感器的快速发展，基于微环形谐振腔的测量传感器在快速精准地测量溶液浓度方面的优点日益显现。本文对微环形谐振腔的主要特征参数、传输特性矩阵以及其溶液浓度测量的传感原理等进行理论研究分析，研究在溶液浓度测量的应用环境下微环形谐振腔表现出的电磁场分布以及输出曲线。输入的信号不仅在上行直波导输出，同时经过耦合谐振后会从下载直波导的其中一端输出，不同的溶液浓度的输入信号对应不同的输出曲线。通过MODE Solutions等电磁仿真软件对理论进行仿真验证。

关键词： 微环形谐振腔，溶液浓度测量，电磁传感特性，软件仿真

目   录  

1  绪论……………………………………………………………………… 4

1.1  本文的研究意义与研究现状……………………………………… 4

1.2  本文研究的主要内容……………………………………………… 6

2  微环形谐振腔的基本理论与特征分析………………………………… 7

2.1  波导与谐振腔的介绍………………………………………………… 7

2.2  微环形谐振腔的基本原理与结构分析……………………………… 8

2.3  微环形谐振腔的主要特性参数…………………………………… 10

2.4  微环形谐振腔的传输特性矩阵分析……………………………… 12

2.4.1  传输特性的振幅耦合方程………………………………………… 12

2.4.2  传输特性的传递函数……………………………………………… 13

3  微环形谐振腔溶液浓度测量的传感原理与模拟仿真分析………… 14

3.1  微环形谐振腔溶液浓度测量的传感原理………………………… 14

3.2  微环形谐振腔溶液浓度传感测量的模拟仿真…………………… 15

3.2.1  构建上下行波导微环形谐振腔…………………………………… 15

3.2.2  微环形谐振腔的溶液浓度测量的模拟仿真与分析……………… 21

结论 ………………………………………………………………………… 23

参考文献………………………………………………………………………24

致谢 ………………………………………………………………………… 26