Ինչ է միկրո-նանո ֆոտոնիկան:

Micro-Nano Photonics- ը հիմնականում ուսումնասիրում է միկրո եւ նանո մասշտաբով լույսի եւ նյութի փոխազդեցության օրենքը եւ դրա կիրառումը թեթեւ սերնդում, փոխանցում, կանոնակարգում, հայտնաբերում եւ զգայարան: Micro-Nano Photonics ենթաօրվա երկարության սարքերը կարող են արդյունավետորեն բարելավել ֆոտոնի ինտեգրման աստիճանը, եւ ակնկալվում է, որ ֆոտոնիկ սարքերը ինտեգրվելու են էլեկտրոնային չիպերի նման փոքր օպտիկական չիպի: Nano-Surface Plasmonics- ը Micro-Nano Photonics- ի նոր ոլորտ է, որը հիմնականում ուսումնասիրում է մետաղի նանոստուկցուկներում լույսի եւ նյութի փոխազդեցությունը: Այն ունի փոքր չափի, մեծ արագության եւ ավանդական դիֆրակցիայի սահմանը հաղթահարելու բնութագրերը: Nanoplasma-Waveguide- ի կառուցվածքը, որն ունի տեղական դաշտի բարելավման եւ ռեզոնանսների զտման լավ բնութագրեր, հիմք է հանդիսանում Nano-Filter- ի, ալիքի երկարության բաժնի բազմապլուխի, օպտիկական անջատիչ, լազերային եւ այլ միկրո-նանո օպտիկական սարքերի հիմք: Օպտիկական միկրոկագործությունները լույս են տալիս թեթեւ տարածաշրջաններին եւ մեծապես բարձրացնում են լույսի եւ նյութի փոխազդեցությունը: Հետեւաբար, բարձրորակ գործոնով օպտիկական միկրոկեղությունը բարձր զգայունության զգայունության եւ հայտնաբերման կարեւոր միջոց է:

WGM միկրոկեղություն

Վերջին տարիներին օպտիկական միկրոկեղությունը մեծ ուշադրություն է հրավիրել իր մեծ կիրառման մեծ հավանականության եւ գիտական ​​նշանակության պատճառով: Օպտիկական միկրոկեղը հիմնականում բաղկացած է միկրոֆերայից, միկրոլոմից, մանրադիտակներից եւ այլ երկրաչափություններից: Դա մի տեսակ մորֆոլոգիական կախված օպտիկական ռեզոնատոր է: Միկրոկավարում թեթեւ ալիքները լիովին արտացոլված են միկրոկադարության միջերեսում, որի արդյունքում ռեզոնանսային ռեժիմը կոչվում է շշուկի պատկերասրահի ռեժիմ (WGM): Այլ օպտիկական ռեզոնատորների համեմատ, միկրորոնատորներն ունեն բարձր Q արժեքի բնութագրերը (106-ից ավելին), ցածր ռեժիմի ծավալը, փոքր չափը եւ հեշտ ինտեգրումը եւ այլն են կիրառվել: Մեր հետազոտության նպատակն է գտնել եւ ուսումնասիրել տարբեր կառույցների եւ միկրոկվարիումի տարբեր ձեւաբանությունների բնութագրերը եւ կիրառել այս նոր բնութագրերը: Հիմնական հետազոտական ​​ուղղությունները ներառում են. WGM- ի միկրոկավի, միկրոկադարության կեղծման հետազոտությունների ուսումնասիրություն, միկրոկադարության կիրառման ուսումնասիրություն եւ այլն:

WGM միկրոկեղության կենսաքիմիական սենսացիա

Փորձի մեջ, չորս կարգի բարձրորակ WGM ռեժիմ M1 (Նկար 1 (Ա)) օգտագործվել է զգայուն չափման համար: Low ածր կարգի ռեժիմի համեմատությամբ բարձրորակ ռեժիմի զգայունությունը մեծապես բարելավվել է (Նկար 1 բ)):

Գծապատկեր 1. Միկրոկապիլային խոռոչի ռեզոնոնանգի ռեժիմը (ա), եւ դրա համապատասխան ռեֆրակցիոն ինդեքսի զգայունությունը (բ)

Թունելի օպտիկական ֆիլտր, բարձր Q արժեքով

Նախ, գլանաձեւ միկրոկադարությունը դանդաղորեն փոխող ճառագայթայինությունը դուրս է բերվում, եւ այնուհետեւ ալիքի երկարության կարգաբերումը կարելի է հասնել հետիման դիրքը `հիմնվելով ռեզոնանսային ալիքի երկարության վրա (Նկար 2 (ա)): Tunable Performance and Filtering թողունակությունը ցուցադրվում է Նկար 2 (B) եւ (C) -ում: Բացի այդ, սարքը կարող է օպտիկական տեղաշարժեր իրականացնել ենթա-նանոմետրերի ճշգրտությամբ:

Գծապատկեր 2. Տեղական օպտիկական ֆիլտրի սխեմատիկ դիագրամ (ա), Tunable Performance (B) եւ ֆիլտր թողունակություն (C)

WGM Microfluidic Drop Resonator

Միկրոֆլյուդիկ չիպում, հատկապես նավթի մեջ գտնվող կաթիլների համար (կաթիլային յուղ), մակերեսային լարվածության բնութագրերի շնորհիվ, տասնյակ կամ նույնիսկ հարյուրավոր միկրոներ, այն կդադարեցվի նավթի մեջ, կազմելով գրեթե կատարյալ ոլորտ: Ռեֆրակցային ինդեքսի օպտիմալացման միջոցով կաթիլն ինքնին կատարյալ գնդաձեւ ռեզոնատոր է `ավելի քան 108 որակի գործոն: Այն նաեւ խուսափում է նավթի մեջ գոլորշիացման խնդիրից: Համեմատաբար մեծ կաթիլների համար նրանք «նստելու են» վերին կամ ստորին կողմի պատերին `խտության տարբերությունների պատճառով: Կաթիլի այս տեսակը կարող է օգտագործել միայն կողային հուզման ռեժիմը: