Mikro-nano-fotoniko studas ĉefe la leĝon de interagado inter lumo kaj materio ĉe mikro kaj nano-skalo kaj ĝia apliko en malpeza generacio, transdono, regulado, detekto kaj sentado. Mikro-nano-fotonaj sub-ondolongaj aparatoj povas efike plibonigi la gradon de fotona integriĝo, kaj oni atendas integri fotonajn aparatojn en malgrandan optikan blaton kiel elektronikaj blatoj. Nano-surfacaj plasmonikoj estas nova kampo de mikro-nano-fotoniko, kiu studas ĉefe la interagadon inter lumo kaj materio en metalaj nanostrukturoj. Ĝi havas la karakterizaĵojn de malgranda grandeco, alta rapideco kaj venkado de la tradicia difrakta limo. Nanoplasma-Waveguide-strukturo, kiu havas bonajn lokajn kampojn plibonigajn kaj resonancajn filtrajn trajtojn, estas la bazo de nano-filtrilo, ondolonga divido-multiplexilo, optika ŝaltilo, lasero kaj aliaj mikro-nano-optikaj aparatoj. Optikaj mikrokavaĵoj limigas lumon al etaj regionoj kaj multe plibonigas la interagadon inter lumo kaj materio. Tial la optika mikrokavo kun altkvalita faktoro estas grava maniero de alta sentiveco kaj detekto.
WGM -mikrokaveco
En la lastaj jaroj, optika mikrokaveco altiris multan atenton pro sia granda aplika potencialo kaj scienca signifo. La optika mikrokaveco plejparte konsistas el mikrosfero, mikrokolumno, mikroringo kaj aliaj geometrioj. Ĝi estas speco de morfologia dependa optika resonilo. Malpezaj ondoj en mikrokavaĵoj estas plene reflektitaj ĉe la mikrokavaĵinterfaco, rezultigante resonan reĝimon nomatan Whispering Gallery Mode (WGM). Kompare kun aliaj optikaj resonatoroj, mikroresonatoroj havas la karakterizaĵojn de alta Q-valoro (pli ol 106), malalta reĝima volumo, malgranda grandeco kaj facila integriĝo, ktp., Kaj estis aplikitaj al alt-sentiveca biokemia sento, ultra-malalta sojla lasero kaj nelinia ago. Nia esplora celo estas trovi kaj studi la karakterizaĵojn de malsamaj strukturoj kaj malsamaj morfologioj de mikrokavaĵoj kaj apliki ĉi tiujn novajn trajtojn. La ĉefaj esploraj direktoj inkluzivas: Optikaj Karakterizaj Esploroj de WGM -Mikrokaveco, Esploro pri Fabrikado de Mikrokaveco, Aplika Esploro de Mikrokaveco, ktp.
WGM -mikrokava biokemia sento
En la eksperimento, la kvar-orda alta ordo WGM-reĝimo M1 (Fig. 1 (a)) estis uzata por sentanta mezurado. Kompare kun la malalt-orda reĝimo, la sentiveco de la alt-orda reĝimo multe pliboniĝis (Fig. 1 (b)).
Figuro 1. Resonanca reĝimo (a) de la mikrokapila kavo kaj ĝia responda refrakta indeksa sentiveco (B)
Agordebla optika filtrilo kun alta Q -valoro
Unue, la radia malrapide ŝanĝiĝanta cilindra mikrokaveco estas eltirita, kaj tiam la ondolonga agordo povas esti atingita per meicallyanike movante la kuplantan pozicion surbaze de la principo de formo -grandeco ekde la resona ondolongo (Figuro 2 (a)). La agordebla agado kaj filtrado de larĝa bando estas montritaj en Figuro 2 (b) kaj (c). Krome, la aparato povas realigi optikan movon-sentadon kun sub-nanometra precizeco.
Figuro 2. Skema diagramo de agordebla optika filtrilo (A), agordebla agado (B) kaj filtrila larĝa bando (C)
WGM -mikrofluida guto resonilo
En la mikrofluida blato, precipe por la guteto en la oleo (guteto en-oleo), pro la trajtoj de la surfaca streĉiĝo, por la diametro de dekoj aŭ eĉ centoj da mikronoj, ĝi estos suspendita en la oleo, formante preskaŭ perfektan sferon. Per la optimumigo de refrakta indekso, la guteto mem estas perfekta sfera resonilo kun kvalita faktoro de pli ol 108. Ĝi ankaŭ evitas la problemon de vaporiĝo en la oleo. Por relative grandaj gutetoj, ili "sidos" sur la supraj aŭ subaj flankaj muroj pro diferencoj de denseco. Ĉi tiu tipo de guteto nur povas uzi la flankan ekscitan reĝimon.
Afiŝotempo: Okt-23-2023