Mikro-nano fotonika galvenokārt pēta mijiedarbības likumu starp gaismu un matēriju mikro un nano mērogā un tā pielietojumu gaismas veidošanā, pārraidē, regulēšanā, noteikšanā un sensoru jomā. Mikro-nano fotonikas apakšviļņu garuma ierīces var efektīvi uzlabot fotonu integrācijas pakāpi, un paredzams, ka tas integrēs fotoniskās ierīces nelielā optiskajā mikroshēmā, piemēram, elektroniskās mikroshēmās. Nano-Surface plazmonika ir jauns mikro-nano fotonikas lauks, kas galvenokārt pēta mijiedarbību starp gaismu un matēriju metāla nanostruktūrās. Tam ir maza izmēra, liela ātruma īpašības un tradicionālās difrakcijas robežas pārvarēšana. Nanoplazmas-vavegude struktūra, kurai ir laba vietējā lauka uzlabošana un rezonanses filtrēšanas īpašības, ir nano-filtra, viļņu garuma dalīšanas multipleksera, optiskā slēdža, lāzera un citu mikro-nano optisko ierīču pamats. Optiskās mikrokavitācijas aprobežojas ar gaismu līdz sīkiem reģioniem un ievērojami uzlabo gaismas un matērijas mijiedarbību. Tāpēc optiskā mikrokavitācija ar augstas kvalitātes koeficientu ir svarīgs augstas jutības jutības un noteikšanas veids.
WGM mikrokavitācija
Pēdējos gados optiskā mikrokavitācija ir piesaistījusi lielu uzmanību, pateicoties tā lielajai pielietojuma potenciālam un zinātniskajai nozīmei. Optiskā mikrokavitācija galvenokārt sastāv no mikrosfēras, mikrokolonnas, mikrorring un citām ģeometrijām. Tas ir sava veida morfoloģiski atkarīgs optiskais rezonators. Gaismas viļņi mikrokavitācijās tiek pilnībā atspoguļoti mikrokavitācijas saskarnē, kā rezultātā tiek izveidots rezonanses režīms, ko sauc par čukstēšanas galerijas režīmu (WGM). Salīdzinot ar citiem optiskajiem rezonatoriem, mikrorieķēm ir augstas Q vērtības (lielāka par 106) raksturlielumiem, zema režīma tilpums, mazs izmērs un viegla integrācija utt., Un tie ir piemēroti augstas jutības bioķīmiskai sensācijai, īpaši zemu sliekšņa lāzeram un lāzeram un lāzeram un lāzeram un īpaši zemam, un īpaši zemam sliekšņa lāzeram un nelineāra darbība. Mūsu pētījuma mērķis ir atrast un izpētīt dažādu struktūru un dažādu mikrokavitāru morfoloģiju īpašības un pielietot šīs jaunās īpašības. Galvenie pētījumu virzieni ietver: WGM mikrokavitācijas optisko raksturlielumu pētījumu, mikrokavitācijas ražošanas pētījumu, mikrokavitācijas piemērošanas pētījumu utt.
WGM mikrokavitācijas bioķīmiskā sensācija
Eksperimentā sensācijas mērīšanai tika izmantots četru kārtas augstas kārtas WGM režīms M1 (1. att. (A)). Salīdzinot ar zemas kārtas režīmu, augstas kārtas režīma jutība tika ievērojami uzlabota (1. att. (B)).
1. attēls. Mikrokapilārā dobuma un tā atbilstošās refrakcijas indeksa jutības (B) rezonanses režīms (A) (B)
Noskaņojams optiskais filtrs ar augstu Q vērtību
Vispirms tiek izvilkts radiālais lēnām mainīgais cilindriskais mikrokavitācija, un pēc tam viļņa garuma noregulēšanu var panākt, mehāniski pārvietojot savienojuma stāvokli, pamatojoties uz formas lieluma principu kopš rezonanses viļņa garuma (2. attēls (A)). Noskaņojamais veiktspēja un filtrēšanas joslas platums ir parādīts 2. attēlā (b) un (c). Turklāt ierīce var realizēt optisko pārvietojuma sensoru ar apakšnanometru precizitāti.
2. att.
WGM mikrofluidic pilienu rezonators
Mikrofluidiskajā mikroshēmā, īpaši pilienam eļļā (piliena eļļā), ņemot vērā virsmas spraiguma īpašības, desmitiem vai pat simtiem mikronu diametrā tā tiks suspendēta eļļā, veidojot gandrīz perfekta sfēra. Ar refrakcijas indeksa optimizāciju pati piliens ir ideāls sfērisks rezonators ar kvalitātes koeficientu, kas pārsniedz 108. Tas arī ļauj izvairīties no iztvaikošanas problēmas eļļā. Salīdzinoši lieliem pilieniem blīvuma atšķirību dēļ tie “sēdēs” uz augšējās vai apakšējās sienas sienām. Šāda veida piliens var izmantot tikai sānu ierosmes režīmu.
Pasta laiks: oktobris-23-2023