Mae ffotoneg Micro-Nano yn astudio yn bennaf y gyfraith rhyngweithio rhwng golau a mater ar raddfa ficro a nano a'i gymhwysiad mewn cynhyrchu golau, trosglwyddo, rheoleiddio, canfod a synhwyro. Gall dyfeisiau is-donfedd ffotoneg Micro-Nano wella graddfa integreiddio ffoton yn effeithiol, a disgwylir iddo integreiddio dyfeisiau ffotonig i sglodyn optegol bach fel sglodion electronig. Mae plasmonics nano-wyneb yn faes newydd o ffotoneg micro-nano, sy'n astudio'r rhyngweithio rhwng golau a mater mewn nanostrwythurau metel yn bennaf. Mae ganddo nodweddion maint bach, cyflymder uchel a goresgyn y terfyn diffreithiant traddodiadol. Mae strwythur nanoplasma-tonnau, sydd â nodweddion gwella maes a hidlo cyseiniant lleol da, yn sail i nano-hidlydd, amlblecsydd adran tonfedd, switsh optegol, laser a dyfeisiau optegol micro-nano eraill. Mae microcavities optegol yn cyfyngu golau i ranbarthau bach ac yn gwella'r rhyngweithio rhwng golau a mater yn fawr. Felly, mae'r microcavity optegol â ffactor o ansawdd uchel yn ffordd bwysig o synhwyro a chanfod sensitifrwydd uchel.
Microcavity WGM
Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae microcavity optegol wedi denu llawer o sylw oherwydd ei botensial cymhwysiad gwych a'i arwyddocâd gwyddonol. Mae'r microcavity optegol yn cynnwys microsffer, microcolumn, microrio a geometregau eraill yn bennaf. Mae'n fath o gyseinydd optegol dibynnol morffologig. Mae tonnau ysgafn mewn microcavities yn cael eu hadlewyrchu'n llawn yn y rhyngwyneb microcavity, gan arwain at fodd cyseiniant o'r enw modd oriel sibrwd (WGM). O'u cymharu ag cyseinyddion optegol eraill, mae gan ficroresonators nodweddion gwerth Q uchel (mwy na 106), cyfaint modd isel, maint bach ac integreiddio hawdd, ac ati, ac fe'u cymhwyswyd i synhwyro biocemegol sensitifrwydd uchel, laser trothwy uwch-isel a gweithredu aflinol. Ein nod ymchwil yw dod o hyd i nodweddion gwahanol strwythurau a gwahanol forffolegau microcavities ac astudio, a chymhwyso'r nodweddion newydd hyn. Mae'r prif gyfarwyddiadau ymchwil yn cynnwys: Ymchwil nodweddion optegol o ficrocavity WGM, ymchwil saernïo o ficrocavity, ymchwil cymhwysiad microcavity, ac ati.
Synhwyro biocemegol microcavity WGM
Yn yr arbrawf, defnyddiwyd y modd WGM M1 (Ffig. 1 (a)) pedair gorchymyn (Ffig. 1 (a)) ar gyfer mesur synhwyro. O'i gymharu â'r modd trefn isel, cafodd sensitifrwydd y modd trefn uchel ei wella'n fawr (Ffig. 1 (b)).
Ffigur 1. Modd cyseiniant (a) o'r ceudod microcapillary a'i sensitifrwydd mynegai plygiannol cyfatebol (b)
Hidlydd optegol tiwniadwy gyda gwerth q uchel
Yn gyntaf, mae'r microcavity silindrog sy'n newid yn araf yn cael ei dynnu allan, ac yna gellir cyflawni'r tiwnio tonfedd trwy symud y safle cyplu yn fecanyddol yn seiliedig ar yr egwyddor o faint siâp ers y donfedd soniarus (Ffigur 2 (a)). Dangosir y perfformiad tunadwy a'r lled band hidlo yn Ffigur 2 (b) ac (c). Yn ogystal, gall y ddyfais wireddu synhwyro dadleoli optegol gyda chywirdeb is-nanomedr.
Ffigur 2. Diagram sgematig o hidlydd optegol tiwniadwy (a), perfformiad tunable (b) a lled band hidlo (c)
Cyseinydd gollwng microfluidig WGM
Yn y sglodyn microfluidig, yn enwedig ar gyfer y defnyn yn yr olew (defnyn mewn-olew), oherwydd nodweddion y tensiwn arwyneb, ar gyfer diamedr degau neu hyd yn oed gannoedd o ficronau, bydd yn cael ei atal yn yr olew, gan ffurfio sffêr bron yn berffaith. Trwy optimeiddio mynegai plygiannol, mae'r defnyn ei hun yn gyseinydd sfferig perffaith gyda ffactor ansawdd o fwy na 108. Mae hefyd yn osgoi problem anweddu yn yr olew. Ar gyfer defnynnau cymharol fawr, byddant yn “eistedd” ar y waliau ochr uchaf neu isaf oherwydd gwahaniaethau dwysedd. Dim ond y modd cyffroi ochrol y gall y math hwn o ddefnyn ei ddefnyddio.
Amser Post: Hydref-23-2023