早在1871年，就已经预测了光可以产生力[1]。随着现代实验技术的发展，现在我们已经认识到光可以产生两种力：散射力和梯度力[2]。散射力我们可以将它形象的认为是一束光子打在物体上，光子携带的动量会转移给物体，从而在物体表面作用一个力，这个力的方向与光路的方向平行，大小与光的频率和能量密度有关，我们把这种力称之为散射力。光散射力在微腔、微环、干涉仪等方面的应用已经被广泛研究。光梯度力，与动态变化的电磁场有关系，我们可以将其认为是场与场之间的力[3]。放在不断变化电磁场中的物体会被极化，形成一个偶极子，处在电场中的偶极子会受到电场力的作用，大小与电场的强度有关，方向指向场强更大的方向。光梯度力相较于光散射力有着更大的数值，且更容易控制方向，因此在实际中有着更加广泛的应用。众所周知的“光镊”的原理就是依据光梯度力，操作毫米纳米级层次的物体[4][5]。 

光波导的原理 

要想控制光沿着固定的方向和路径传播，就需要用合适的媒介来传播光。用来运输光的媒介我们称之为光波导。光波导是由光透明介质(如石英玻璃)构成的传输光频电磁波的导行结构。光波导的传输原理是在不同折射率的介质分界面上，电磁波的全反射现象使光波局限在波导及其周围有限区域内传播。只有特定角度、频率和模式的光才能在光波导中传输。为适应不同的用途，光波导有着各种各样的形状。当光在波导中传播时，电磁场并非全部局限在波导结构中，在波导周围有限区域内会有一个快速消散到空气中的消散场，我们把这个消散的场域称之为消散波。消散波是一个近场耦合，是许多应用的原理基础。 最近几年，由于对性能更好价格更低廉的新型光纤通信器件迫切需求以及波导制作技术和平面工艺水平的不断提高，微环晶振在理论和实验方面得到了快速的发展，并成为构建和实现集成光子学功能器件的重要的基础光波导单元[6].环状波导的谐振效应使其具有独特的波长选择、高品质因子等特性。目前，微环谐振器结构在研究中已被大量地应用于制作激光调频器、光波导分插复用器、生物化学传感器、调制器、光开关等。 

光力驱动器件的意义 

通入到光波导中的光会通过消散波与介质层耦合，使介质层极化，从而产生光梯度力。在微纳米层次下，这种力可以使微结构弯曲，从而产生各种各样有趣的现象。目前，利用光梯度力驱动的设备已被广泛的研究。比如单根波导与基底之间的装置，两根波导之间相互吸引排斥以及波导与各种微腔之间的光机械关系已被深入研究[7][8]。如图1-1所示，在很多光波导结构中可以产生光梯度力[9]。当光波导中有光传播时，消散波会和周围的结构产生耦合，就会有光梯度力作用在波导结构上，使光波导结构发生变形。这一奇特的性质被用在了光驱动器件上，在光开关、光延时、光通信等方面均有着重要的用途。

利用光力驱动器件，是实现全光控集成光路的一个重要组成部分。全光控制具有快速直接、功耗低、集成度高等众多优点，是实现下一代光通信技术的基石。研究相关领域，是实现我国前沿研究的重要部分。

光驱动器件的研究现状 

目前在该领域已有大量研究，很多光驱动器件被提出和制造出来，如图1-2所示[10]，其不同的工作特性也被深入研究。

然而由于该领域还在进一步的研究和探讨中，很多光驱动器件工作的内部机理尚未完全弄清。许多文献只是提出阐述了石英晶体谐振器某方面优异的性能，未给出详细的解释。本文针对微环和光波导这一具体器件，其具体结构和相应参数如图1-3所示，

来初步探讨其机械和光学性质的机理。目前在一领域，有关波导与微环之间光耦合关系的研究已经比较多，但是关于光波导与微环之间由于光耦合，微环与基底产生光力导致微环谐振器弯曲的研究却非常的少，相关的研究主要集中在波导之间的作用弯曲。而且目前的很多研究是探究在光散射力作用下光机械的相互反作用[11]，有关光梯度力作用下的作用机理目前尚不明确。尤其是有关机械变形方面，相关文献均未给出具体的细节。此外，光波导与微环之间的作用关系非常复杂，牵涉到光耦合、光机械耦合以及光机械反作用等重要问题，对这一领域的深入研究有利于加深对光力和光机械作用原理的深入理解。

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