来自中科院强磁场科学中心的薛飞的研究小组提出了一种利用微透镜光纤干涉仪在微米线上检测机械振动器振动模式的新方案。
用微透镜光纤干涉仪测量悬臂式微丝的弯曲振动方向和确定热驱动微丝悬臂梁的弯曲模态的方向发表在“应用物理快报”和“应用物理快报”上。
矩形和梯形微米线振动方向的实验标定。
机械谐振器是一种具有特定谐振频率的机械结构。
它在自然界中随处可见，从小分子尺度到大星系宇宙。
在日常生活中，机械振动器也被广泛应用于建筑、钟表、乐器、生物等领域。
随着微纳米加工技术的发展，机械振动器的尺寸越来越小，极大地推动了原子力显微镜、分子马达等相关领域的蓬勃发展。
近年来，以悬臂式微米和纳米线为代表的机械振荡器被用来实现对微小物理量(如质量、力、温度梯度等)的灵敏检测。
指出悬臂梁振动模态的分辨率有助于进一步提高检测的灵敏度，因此对机械振动器振动模态的检测已成为一个重要的课题。
通过有限元仿真分析，给出了振动模态的理论描述。
由于只能测量平行于入射光的振动，因此该方案需要假设两个振动模式相互接近且垂直。
最新研究表明，这一假设并不总是正确的，因此对单个振动模态进行独立标定是有意义的。
已有报道称，四象限探测器是用来直接测量单个振动模式的，但这种设计方法复杂，需要很高的光路可调，而且由于采用自由光路，不适用于极端环境，如极低的温度和强磁场。
提出了利用强磁场中心检测悬臂梁微振动模态的新方案，即利用自行搭建的微透镜光纤干涉仪，结合激光与微线的相互作用效应和干涉效应，实现了用微米线独立直接标定多个振动模的实验，不需要对其振动模进行任何先验假设。
这一结果可以推广到极端的环境条件，如极端低温和强磁场。
这项工作得到了国家重点研究开发项目、国家自然科学基金、合肥材料科学技术中心发展基金重大项目和中科院合肥科技中心技术发展基金的大力支持。
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