Mae ffotonig micro-nano yn astudio cyfraith y rhyngweithio rhwng golau a mater ar raddfa micro a nano yn bennaf a'i gymhwysiad mewn cynhyrchu, trosglwyddo, rheoleiddio, canfod a synhwyro golau. Gall dyfeisiau is-donfedd ffotonig micro-nano wella gradd integreiddio ffoton yn effeithiol, a disgwylir iddo integreiddio dyfeisiau ffotonig i sglodion optegol bach fel sglodion electronig. Mae plasmonig nano-arwyneb yn faes newydd o ffotonig 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 diffractiad traddodiadol. Strwythur tywysydd ton nanoplasma, sydd â nodweddion gwella maes lleol a hidlo cyseiniant da, yw sail hidlydd nano, amlblecsydd rhannu tonfedd, switsh optegol, laser a dyfeisiau optegol micro-nano eraill. Mae microceudodau optegol yn cyfyngu golau i ranbarthau bach ac yn gwella'r rhyngweithio rhwng golau a mater yn fawr. Felly, mae'r microceudod optegol gyda ffactor ansawdd uchel yn ffordd bwysig o synhwyro a chanfod sensitifrwydd uchel.
Microceudod WGM
Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae microceudod optegol wedi denu llawer o sylw oherwydd ei botensial cymhwysiad mawr a'i arwyddocâd gwyddonol. Mae'r microceudod optegol yn cynnwys microsfferau, microgolofnau, microgylchoedd a geometregau eraill yn bennaf. Mae'n fath o atseinyddion optegol sy'n ddibynnol ar forffoleg. Mae tonnau golau mewn microceudodau yn cael eu hadlewyrchu'n llawn ar ryngwyneb y microceudod, gan arwain at ddull atseiniant o'r enw modd oriel sibrwd (WGM). O'i gymharu ag atseinyddion optegol eraill, mae gan ficroatseinyddion nodweddion gwerth Q uchel (mwy na 106), cyfaint dull isel, maint bach ac integreiddio hawdd, ac ati, ac fe'u cymhwyswyd i synhwyro biocemegol sensitifrwydd uchel, laser trothwy isel iawn a gweithredu anlinellol. Ein nod ymchwil yw canfod ac astudio nodweddion gwahanol strwythurau a gwahanol forffolegau microceudodau, a chymhwyso'r nodweddion newydd hyn. Mae'r prif gyfeiriadau ymchwil yn cynnwys: ymchwil nodweddion optegol microceudod WGM, ymchwil saernïo microceudod, ymchwil cymhwyso microceudod, ac ati.
Synhwyro biocemegol microceudod WGM
Yn yr arbrawf, defnyddiwyd y modd WGM pedwar-urdd uchel-urdd M1 (FFIG. 1(a)) ar gyfer mesur synhwyro. O'i gymharu â'r modd isel-urdd, gwellwyd sensitifrwydd y modd uchel-urdd yn fawr (FFIG. 1(b)).
Ffigur 1. Modd atseiniol (a) y ceudod microcapilari a'i sensitifrwydd mynegai plygiannol cyfatebol (b)
Hidlydd optegol tiwnadwy gyda gwerth Q uchel
Yn gyntaf, tynnir y microceudod silindrog rheiddiol sy'n newid yn araf allan, ac yna gellir cyflawni'r tiwnio tonfedd trwy symud y safle cyplu yn fecanyddol yn seiliedig ar egwyddor maint siâp ers y donfedd atseiniol (Ffigur 2 (a)). Dangosir y perfformiad tiwniadwy a'r lled band hidlo yn Ffigur 2 (b) a (c). Yn ogystal, gall y ddyfais wireddu synhwyro dadleoliad optegol gyda chywirdeb is-nanomedr.
Ffigur 2. Diagram sgematig o hidlydd optegol tiwnadwy (a), perfformiad tiwnadwy (b) a lled band hidlydd (c)
Atseinydd diferyn microfluidig WGM
Yn y sglodion microfluidig, yn enwedig ar gyfer y diferyn yn yr olew (diferyn mewn olew), oherwydd nodweddion y tensiwn arwyneb, ar gyfer diamedr o ddegau neu hyd yn oed gannoedd o ficron, bydd yn cael ei atal yn yr olew, gan ffurfio sffêr bron yn berffaith. Trwy optimeiddio'r mynegai plygiannol, mae'r diferyn ei hun yn atseinydd sfferig perffaith gyda ffactor ansawdd o fwy na 108. Mae hefyd yn osgoi problem anweddu yn yr olew. Ar gyfer diferion 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 ddiferyn ei ddefnyddio.
Amser postio: Hydref-23-2023