Mikro-nano fotoniği esas olarak mikro ve nano ölçeğinde ışık ve madde arasındaki etkileşim yasasını ve ışık nesli, iletim, düzenleme, tespit ve algılamada uygulanmasını inceler. Mikro-nano fotonik alt dalga boyu cihazlar, foton entegrasyon derecesini etkili bir şekilde iyileştirebilir ve fotonik cihazları elektronik yongalar gibi küçük bir optik çipe entegre etmesi beklenmektedir. Nano-yüzey plazoniği, esas olarak metal nanoyapılarda ışık ve madde arasındaki etkileşimi inceleyen yeni bir mikro-nano fotonik alanıdır. Küçük boyut, yüksek hız ve geleneksel kırınım sınırının üstesinden gelen özelliklere sahiptir. İyi lokal alan geliştirme ve rezonans filtreleme özelliklerine sahip nanoplazma-dalga kılavuzu yapısı, nano filtre, dalga boyu bölünme çoklayıcı, optik anahtar, lazer ve diğer mikro-nano optik cihazların temelidir. Optik mikrokavitler ışığı küçük bölgelerle sınırlar ve ışık ve madde arasındaki etkileşimi büyük ölçüde arttırır. Bu nedenle, yüksek kalite faktörüne sahip optik mikrokavite, yüksek duyarlılık algılama ve tespitinin önemli bir yoludur.
WGM MicroCavity
Son yıllarda, optik mikrokavite, büyük uygulama potansiyeli ve bilimsel önemi nedeniyle çok dikkat çekmiştir. Optik mikrokavite esas olarak mikroküre, mikrokolon, mikrorasyon ve diğer geometrilerden oluşur. Morfolojik bağımlı bir optik rezonatördür. Mikrokavitlerdeki ışık dalgaları, mikrokavite arayüzüne tamamen yansıtılır, bu da Fısıltılı Galeri Modu (WGM) adı verilen bir rezonans moduna neden olur. Diğer optik rezonatörlerle karşılaştırıldığında, mikoronatörler yüksek Q değeri (106'dan büyük), düşük mod hacmi, küçük boyut ve kolay entegrasyon vb. Araştırma hedefimiz, farklı yapıların özelliklerini ve mikrokavitlerin farklı morfolojilerini bulmak ve incelemek ve bu yeni özellikleri uygulamaktır. Ana araştırma yönergeleri şunları içerir: WGM mikrokavitesi optik özellikleri araştırması, mikrokavitenin imalat araştırması, mikrokavite uygulama araştırması, vb.
WGM MicroCavity Biyokimyasal Algılama
Deneyde, ölçüm algılaması için dört dereceli yüksek dereceli WGM modu M1 (Şekil 1 (a)) kullanıldı. Düşük dereceli modla karşılaştırıldığında, yüksek dereceli modun hassasiyeti büyük ölçüde iyileştirildi (Şekil 1 (b)).
Şekil 1. Mikrokapiller boşluğun rezonans modu (a) ve bunun karşılık gelen kırılma indisi hassasiyeti (b)
Yüksek Q değeri olan ayarlanabilir optik filtre
İlk olarak, radyal yavaş değişen silindirik mikrokavite çıkarılır ve daha sonra dalga boyu ayarlaması, rezonans dalga boyundan bu yana şekil boyutu prensibine göre mekanik olarak hareket ettirilerek elde edilebilir (Şekil 2 (a)). Ayarlanabilir performans ve filtreleme bant genişliği Şekil 2 (b) ve (c) 'de gösterilmektedir. Ek olarak, cihaz optik yer değiştirme algılamasını nanometre doğruluğu ile gerçekleştirebilir.
Şekil 2. Ayarlanabilir optik filtre (A), ayarlanabilir performans (b) ve filtre bant genişliğinin (C) şematik diyagramı
WGM Mikroakışkan Damla Rezonatörü
Mikroakışkan çipte, özellikle yağdaki damlacık için (damlacık içi), yüzey geriliminin özellikleri nedeniyle, onlarca ve hatta yüzlerce mikronun çapı için, yağda asılı kalacak ve neredeyse mükemmel bir küre oluşturacaktır. Kırılma indisinin optimizasyonu yoluyla, damlacık kendisi 108'den fazla kalite faktörü olan mükemmel bir küresel rezonatördür. Ayrıca yağda buharlaşma probleminden de kaçınır. Nispeten büyük damlacıklar için, yoğunluk farklılıkları nedeniyle üst veya alt yan duvarlarda “oturacaklar”. Bu tip damlacık sadece lateral uyarma modunu kullanabilir.
Gönderme Zamanı: 23 Ekim-2023