回音壁模(Whispering Gallery Mode,WGM)微球腔是一种典型结构的光学谐振腔,与传统光学微腔相比,其不仅具有超高的模式品质因子Q(Quality factor)和与尺寸相关的小模式体积V(Volume),还拥有相对丰富的谐振模式。超高的品质因子意味着腔内光子寿命长,小模式体积意味着低功率泵浦下腔内光场能量密度高,而丰富的谐振模式极易满足非线性光学所需的光学谐振条件。因此,微球腔常用于超低阈值激光器、非线性光学、高灵敏度传感器等领域的研究。本文主要探索高Q石英微球腔在布里渊微激光器及其热传感方面的应用,尝试用激光二极管直接泵浦微球腔产生布里渊激光,以及用微球腔布里渊激光器实现光学热传感。主要研究工作如下:1.理论分析了谐振漂移对布里渊激光功率的影响结合耦合模理论及微腔中热动力学方程,我们推导了一阶布里渊激光输出功率和泵浦波长调谐量以及环境温度改变量之间的关系:(1)不考虑谐振模式跳变以及其他非线性效应时,布里渊输出功率改变量和泵浦波长调谐量近似成线性关系;(2)当环境温度升高时,布里渊输出功率线性下降,且升温速率越大,布里渊输出功率下降越快;(3)散热时,布里渊输出功率负指数增长。2.实现一种新型布里渊微激光器—外腔自泵浦受激布里渊激光器(1)构建微球反馈式光纤激光器,微球腔在此作为模式反射镜以及压缩谐振线宽,实现了单频激光输出,线宽～200kHz,信噪比～50dB;(2)利用微球反馈式光纤激光器实现了外腔自泵浦受激布里渊激光器。其中,多模状态下,～11GHz微波信号20dB线宽为～12kHz,～22GHz微波信号10dB线宽为～4kHz:单模状态下,～11GHz微波信号10dB线宽为～6kHz。3.微球腔布里渊激光器的热传感实验探究在理论分析得到谐振波长漂移对布里渊输出光功率影响的基础上,实验探究了调谐泵浦波长和改变环境温度对布里渊光功率的影响。(1)首先,为了得到稳定的布里渊激光,我们设计并制作了耦合封装模块,在直径～620μm的微球腔中实现了宽带可调谐级联受激布里渊散射(Stimulated Brillouin Scattering,SBS)、高信噪比级联SBS以及背向Stokes光引发的“光频梳”;(2)调谐泵浦波长,改变其与谐振模式的耦合关系以及相应的布里渊Stokes光与谐振模式的耦合关系,实现了布里渊激光功率与泵浦波长调谐的线性变化,得到与理论预测相符合的结果;(3)观察到因泵浦光或布里渊激光耦合谐振模式的跳变引发的布里渊光功率的双稳态现象;(4)通过加热(停止加热)电加热片来调控环境温度的升高和散热过程,得到了散热过程中布里渊光功率负指数上升以及加热过程中光功率线性下降的结果。分别通过改变模式体积区或环境温度,实验上实现了调控布里渊微激光器的输出,为微器件的热学传感研究提供了新的思路。