Mikro-nano fotonika uglavnom proučava zakon interakcije između svjetlosti i materije na mikro i nano skali i njezinu primjenu u stvaranju svjetlosti, prijenosu, regulaciji, otkrivanju i senzoru. Micro-nano fotonika uređaja pod-valnih duljina mogu učinkovito poboljšati stupanj integracije fotona, a očekuje se da će fotonske uređaje integrirati u mali optički čip poput elektroničkih čipsa. Nano-površinska plazmonika novo je polje mikro-nano fotonike, koje uglavnom proučavaju interakciju između svjetlosti i materije u metalnim nanostrukturama. Ima karakteristike male veličine, velike brzine i prevladavanje tradicionalne granice difrakcije. Struktura nanoplasma-weveguida, koja ima dobre karakteristike poboljšanja polja i rezonantnog filtriranja, osnova je multipleksera nanofiltera, podjele valne duljine, optičkog prekidača, lasera i drugih mikro-nano optičkih uređaja. Optičke mikrokavitecije ograničavaju svjetlo na sićušna područja i uvelike pojačavaju interakciju između svjetlosti i materije. Stoga je optička mikrokavitacija s visokim faktorom kvalitete važan način osjećaja i otkrivanja visoke osjetljivosti.
WGM mikrokavitost
Posljednjih godina optička mikrokavitacija privukla je veliku pažnju zbog svog velikog potencijala primjene i znanstvenog značaja. Optička mikrokavitacija uglavnom se sastoji od mikrosfere, mikrokolumna, mikroradiranja i drugih geometrija. To je vrsta morfološkog ovisnog optičkog rezonatora. Svjetlosni valovi u mikrokavatima u potpunosti se odražavaju na sučelju mikrokavitacije, što rezultira rezonantnim načinom nazvanim modus Whispering Galery (WGM). U usporedbi s drugim optičkim rezonatorima, mikrorenatori imaju karakteristike visoke vrijednosti Q (veće od 106), niskog volumena načina, male veličine i jednostavne integracije, itd., A primijenjeni su na biokemijsko senzor visoke osjetljivosti, ultra-niski prag laserskog i nelinearnog djelovanja. Naš je istraživački cilj pronaći i proučiti karakteristike različitih struktura i različitih morfologija mikrokavita i primijeniti ove nove karakteristike. Glavni istraživački smjerovi uključuju: istraživanje optičkih karakteristika WGM mikrokavitosti, istraživanje izrade mikrokavitosti, istraživanje primjene mikrokavitosti itd.
WGM mikrokavitacija Biokemijsko senzora
U eksperimentu je za osjetno mjerenje korišten WGM način visokog reda WGM M1 (Sl. 1 (a)). U usporedbi s načinom niskog reda, osjetljivost načina rada visokog reda uvelike je poboljšana (Sl. 1 (b)).
Slika 1. rezonantni način (a) mikrokapilarne šupljine i odgovarajuća osjetljivost indeksa loma (B)
Podesivi optički filter s visokom q vrijednošću
Prvo se izvlači radijalna cilindrična mikrokavitacija koji se polako mijenja, a zatim se podešavanje valne duljine može postići mehaničkim pomicanjem položaja spajanja na temelju principa veličine oblika od rezonantne valne duljine (Slika 2 (a)). Prožima za izvedbu i filtriranje prikazane su na slici 2 (b) i (c). Osim toga, uređaj može realizirati optičko senzor pomaka s točnošću pod-nanometra.
Slika 2. Shematski dijagram prilagodljivog optičkog filtra (A), prilagodljivih performansi (B) i širine pojasa filtra (C)
WGM Microfluidic Drop Resonator
U mikrofluidnom čipu, posebno za kapljica u ulju (kapljica u ulju), zbog karakteristika površinske napetosti, za promjer desetaka ili čak stotina mikrona, ovjesna će u ulju, tvoreći gotovo savršenu sferu. Kroz optimizaciju indeksa loma, sama kapljica savršen je sferni rezonator s faktorom kvalitete većim od 108. Također izbjegava problem isparavanja u ulju. Za relativno velike kapljice, oni će „sjediti“ na gornjim ili donjim bočnim zidovima zbog razlika u gustoći. Ova vrsta kapljica može koristiti samo način bočnog pobude.
Post Vrijeme: Oct-23-2023