Co to jest fotonika mikro-nano?

Mikro-nano fotonika bada głównie prawo interakcji między światłem i materią w skali mikro i nano oraz jej zastosowanie w wytwarzaniu światła, transmisji, regulacji, wykryciu i wykryciu. Urządzenia pod fali mikro-nano fotoniki mogą skutecznie poprawić stopień integracji fotonów i oczekuje się, że zintegrują urządzenia fotoniczne z małym układem optycznym, takim jak układy elektroniczne. Nano-powierzchniowa plazmonika to nowa dziedzina fotoniki mikro-nano, która głównie bada interakcję między światłem a materią w nanostrukturach metali. Ma charakterystykę małych rozmiarów, dużej prędkości i przezwyciężania tradycyjnego limitu dyfrakcji. Struktura Nanoplasma-WaveGuide, która ma dobre lokalne charakterystykę poprawy i rezonansu w terenie, jest podstawą nano-filtra, multipleksera podziału długości fali, przełącznika optycznego, lasera i innych urządzeń optycznych mikro-nano. Mikrokawie optyczne ograniczają światło do małych regionów i znacznie zwiększają interakcję między światłem a materią. Dlatego mikrokawia optyczna o wysokiej jakości współczynniku jest ważnym sposobem wykrywania i wykrywania wysokiej czułości.

Microvity WGM

W ostatnich latach mikrokawialność optyczna przyciągnęła dużą uwagę ze względu na swój duży potencjał zastosowania i znaczenie naukowe. Mikrokawość optyczna składa się głównie z mikrosfery, mikrokologicznej, mikrorgingu i innych geometrii. Jest to rodzaj optycznego rezonatora zależnego od morfologicznego. Fale świetlne w mikrokawach są w pełni odbijane na interfejsie mikrokawiny, co powoduje tryb rezonansu o nazwie Tryb galerii Whispering (WGM). W porównaniu z innymi rezonatorami optycznymi, mikroresonatory mają charakterystykę o wysokiej wartości Q (większą niż 106), niskiej objętości, małej wielkości i łatwej integracji itp., I zostały zastosowane do biochemicznego wykrywania, ultra-niskiego progu i nieliniowego działania. Naszym celem badawczym jest znalezienie i zbadanie cech różnych struktur i różnych morfologii mikrokawów oraz zastosowanie tych nowych cech. Główne kierunki badań obejmują: Badania charakterystyki optycznej mikrokawizy WGM, badania produkcji mikrokawizyjności, badania aplikacji mikroawii itp.

WGM Microcavity Biookemiczne wykrywanie

W eksperymencie do pomiaru wykrywania zastosowano czteroosobowy tryb WGM wysokiego rzędu M1 (ryc. 1 (a)). W porównaniu z trybem niskiego rzędu czułość trybu wysokiego rzędu została znacznie ulepszona (ryc. 1 (b)).

微信图片 _20231023100759

Rysunek 1

Dostrajalny filtr optyczny o wysokiej wartości Q

Po pierwsze, promieniowa powoli zmieniająca się cylindryczna mikrokawia jest wyciągana, a następnie strojenie długości fali można osiągnąć przez mechaniczne poruszanie pozycji sprzęgania w oparciu o zasadę wielkości kształtu, ponieważ rezonansowa długość fali (ryc. 2 (a)). Dostrojenia wydajność i przepustowość filtrowania pokazano na rysunku 2 (b) i (c). Ponadto urządzenie może zrealizować wykrywanie przemieszczenia optycznego z dokładnością sub-nanometru.

Dostrajalny filtr optyczny o wysokiej wartości Q

Ryc. 2. Schemat schematu dostrajalnego filtra optycznego (A), wydajności przestrajalnej (B) i przepustowości filtra (C)

Rezonator mikroprzepływowy WGM

W chipie mikroprzepływowym, szczególnie w kropli w oleju (kropelka w oleju), ze względu na charakterystykę napięcia powierzchniowego, dla średnicy dziesiątek, a nawet setek mikronów, zostanie zawieszony w oleju, tworząc prawie idealną kula. Poprzez optymalizację współczynnika załamania światła sama kropla jest idealnym sferycznym rezonatorem o współczynniku jakości wynoszącym ponad 108. Unika również problemu parowania w oleju. W przypadku stosunkowo dużych kropelek „usiądą” na górnych lub dolnych ścianach bocznych z powodu różnic gęstości. Ten typ kropli może używać tylko bocznego trybu wzbudzenia.


Czas po: 23-2023 października