Il-fotonika mikro-nano tistudja prinċipalment il-liġi ta 'interazzjoni bejn id-dawl u l-materja fuq skala mikro u nano u l-applikazzjoni tagħha fil-ġenerazzjoni tad-dawl, trasmissjoni, regolament, sejbien u sensing. Apparat ta 'sub-wavelength Micro-Nano Photonics jista' jtejjeb b'mod effettiv il-grad ta 'integrazzjoni ta' fotoni, u huwa mistenni li jintegra apparat fotoniku f'ċippa ottika żgħira bħal ċipep elettroniċi. Il-plażmoniku Nano-Surface huwa qasam ġdid ta 'mikro-nano fotonika, li prinċipalment jistudja l-interazzjoni bejn id-dawl u l-materja fin-nanostrutturi tal-metall. Għandu l-karatteristiċi ta 'daqs żgħir, veloċità għolja u jingħeleb il-limitu tradizzjonali ta' diffrazzjoni. Struttura ta 'nanoplasma-waveguide, li għandha karatteristiċi ta' titjib tal-kamp lokali tajjeb u reżonanza, hija l-bażi ta 'nano-filter, multiplexer tad-diviżjoni ta' mewġ, swiċċ ottiku, lejżer u apparat ieħor ottiku mikro-nano. Mikrokavitajiet ottiċi jillimitaw id-dawl għal reġjuni ċkejkna u jsaħħu ħafna l-interazzjoni bejn id-dawl u l-materja. Għalhekk, il-mikrokavità ottika b'fattur ta 'kwalità għolja hija mod importanti ta' sensing u skoperta ta 'sensittività għolja.
Mikrokavità WGM
Fi snin reċenti, il-mikrokavità ottika ġibdet ħafna attenzjoni minħabba l-potenzjal ta 'applikazzjoni kbira tagħha u s-sinifikat xjentifiku. Il-mikrokavità ottika tikkonsisti prinċipalment minn mikrosfera, mikrokolumn, microring u ġeometriji oħra. Huwa tip ta 'reżonatur ottiku dipendenti morfoloġiku. Il-mewġ tad-dawl fil-mikrokavitajiet huma riflessi bis-sħiħ fl-interface tal-mikrokavità, li jirriżultaw f'modalità ta 'reżonanza msejħa Whispering Gallery Mode (WGM). Meta mqabbel ma 'reżonaturi ottiċi oħra, il-mikroresonaturi għandhom il-karatteristiċi ta' valur Q għoli (akbar minn 106), volum ta 'mod baxx, daqs żgħir u integrazzjoni faċli, eċċ., U ġew applikati għal sensing bijokimiku ta' sensittività għolja, laser b'limitu ultra-baxx u azzjoni mhux lineari. L-għan tar-riċerka tagħna huwa li nsibu u nistudjaw il-karatteristiċi ta 'strutturi differenti u morfoloġiji differenti ta' mikrokavitajiet, u li japplikaw dawn il-karatteristiċi ġodda. Id-direzzjonijiet ewlenin tar-riċerka jinkludu: Karatteristiċi Ottiċi Riċerka tal-Mikrokavità WGM, Riċerka dwar il-Fabbrikazzjoni tal-Mikrokavità, Riċerka dwar l-Applikazzjoni tal-Mikrokavità, eċċ.
Sensing Bijokimiku tal-Mikrokavità WGM
Fl-esperiment, il-modalità WGM M1 ta 'erba' ordnijiet ta 'ordni għolja (Fig. 1 (a)) intużat għall-kejl tas-sensing. Meta mqabbel mal-modalità ta 'ordni baxxa, is-sensittività tal-modalità ta' ordni għolja tjiebet ħafna (Fig. 1 (b)).
Figura 1. Il-mod ta 'reżonanza (a) tal-kavità mikrokapillari u s-sensittività korrispondenti tagħha ta' indiċi refrattiv (b)
Filtru ottiku sintonizzabbli b'valur Q għoli
L-ewwel, il-mikrokavità ċilindrika radjali li tinbidel bil-mod tinġibed ' Il-prestazzjoni sintonizzabbli u l-wisa 'tal-frekwenza tal-filtrazzjoni huma murija fil-Figura 2 (b) u (c). Barra minn hekk, l-apparat jista 'jirrealizza s-senser tal-ispostament ottiku bi preċiżjoni tas-sub-nanometru.
Figura 2. Dijagramma skematika ta 'filtru ottiku sintonizzabbli (a), prestazzjoni sintonizzabbli (b) u wisa' tal-frekwenza tal-filtru (c)
WGM Microfluidic Drop Resonator
Fiċ-ċippa mikrofluwdika, speċjalment għall-qtar fiż-żejt (qtar fil-qtar), minħabba l-karatteristiċi tat-tensjoni tal-wiċċ, għad-dijametru ta 'għexieren ta' għexieren jew saħansitra mijiet ta 'mikroni, se tkun sospiża fiż-żejt, li tifforma sfera kważi perfetta. Permezz tal-ottimizzazzjoni ta 'indiċi ta' rifrazzjoni, il-qtar innifsu huwa reżonatur sferiku perfett b'fattur ta 'kwalità ta' aktar minn 108. Tevita wkoll il-problema ta 'evaporazzjoni fiż-żejt. Għal qtar relattivament kbar, huma "joqogħdu" fuq il-ħitan tan-naħa ta 'fuq jew ta' isfel minħabba differenzi ta 'densità. Dan it-tip ta 'qtar jista' juża biss il-modalità ta 'eċċitazzjoni laterali.
POST ĦIN: Ottubru-23-2023