Mikro-nano footonika uurib peamiselt mikro- ja nano skaala valguse ja aine vahelise interaktsiooni seadust ning selle kasutamist valguse genereerimisel, ülekandes, reguleerimisel, tuvastamisel ja tuvastamisel. Mikro-nano footonika alam-lainepikkuse seadmed saavad tõhusalt parandada footoni integreerimise astet ning loodetakse, et see integreerib fotoonilised seadmed väikestesse optilistesse kiipidesse nagu elektroonilised kiibid. Nano-pinnaplasmonics on mikro-nano footonika uus väli, mis uurib peamiselt metalli nanostruktuuride valguse ja aine vastastikmõju. Sellel on omadused väikese suurusega, kiire kiirusega ja ületab traditsioonilise difraktsiooni piiri. Nanoplasma-lainejuiit, millel on hea kohaliku välja tugevdamise ja resonantsi filtreerimise omadused, on nanofiltri, lainepikkuse jagamise multiplekseri, optilise lüliti, laser ja muude mikro-nano optiliste seadmete alus. Optilised mikrokiirused piiravad valgust pisikeste piirkondadega ja suurendavad oluliselt valguse ja aine vastastikmõju. Seetõttu on kõrge kvaliteedifaktoriga optiline mikroavalisus kõrge tundlikkuse tundlikkuse ja tuvastamise oluline viis.
WGM -mikroõrvalisus
Viimastel aastatel on optiline mikrokahjustus pälvinud palju tähelepanu oma suure rakenduse potentsiaali ja teadusliku tähtsuse tõttu. Optiline mikroaarsus koosneb peamiselt mikrosfäärist, mikrokolonnist, mikrokorraldusest ja muudest geomeetriatest. See on omamoodi morfoloogiline sõltuv optiline resonaator. Kerged lained mikrolahusetes peegelduvad täielikult mikrolauasuse liideses, mille tulemuseks on resonantsrežiim, mida nimetatakse sosistava galeriirežiimi (WGM). Võrreldes teiste optiliste resonaatoritega, on mikroresonaatoritel kõrge Q väärtus (suurem kui 106), madal režiimi maht, väike suurus ja lihtne integreerimine jne ning neid on rakendatud ülitundlikkuse biokeemilise sensori, ülimadala läve laseri ja mittelineaarse tegevuse korral. Meie uurimistöö eesmärk on leida ja uurida erinevate struktuuride ja erinevate mikrolahuste morfoloogiate omadusi ning rakendada neid uusi omadusi. Peamised uurimissuunad hõlmavad järgmist: WGM -mikrokahjustuse optiliste omaduste uurimine, mikrolahuse valmistamise uuringud, mikrolahuse rakendusuuringud jne.
WGM -
Katses kasutati mõõtmiseks nelja astme kõrge astme WGM-režiimi M1 (joonis 1 (a)). Võrreldes madala järgu režiimiga paranes kõrge astme režiimi tundlikkus oluliselt (joonis 1 (b)).
Joonis 1
Häälestatav optiline filter kõrge q väärtusega
Esiteks tõmmatakse radiaalne aeglaselt muutuv silindriline mikroõõtsus välja ja seejärel saab lainepikkuse häälestamise saavutada, kui mehaaniliselt liigutatakse sidumisasendit kuju suuruse põhimõttel, alates resonantse lainepikkusest (joonis 2 (a)). Häälestatav jõudlus ja filtreerimisribalaius on näidatud joonisel 2 (b) ja (c). Lisaks suudab seade realiseerida optilise nihke tuvastamist ala nanomeetri täpsusega.
Joonis 2. Häälestatava optilise filtri (A), häälestatava jõudluse (B) ja filtri ribalaiuse (C) skemaatiline diagramm
WGM -mikrofluidide tilkade resonaator
Mikrofluidilises kiibis, eriti õli tilkade korral (tilk sisseõli sisse), pindpinevuse omaduste tõttu kümnete või isegi sadade mikronite läbimõõdu korral, suspendeeritakse see õlis, moodustades peaaegu täiusliku kera. Murdumisindeksi optimeerimise kaudu on tilk ise täiuslik sfääriline resonaator, mille kvaliteeditegur on üle 108. See väldib ka õli aurustumise probleemi. Suhteliselt suurte tilkade korral istuvad nad tiheduse erinevuste tõttu ülemistel või alumistel seintel. Seda tüüpi tilgad saavad kasutada ainult külgmist ergutusrežiimi.
Postiaeg: 23. oktoober2023