Mikro-nano-fotonika bestudeer hoofsaaklik die wet van interaksie tussen lig en materie op mikro- en nano-skaal en die toepassing daarvan in ligopwekking, oordrag, regulering, opsporing en waarneming. Mikro-Nano-fotonika-subgolflengte-toestelle kan die mate van fotonintegrasie effektief verbeter, en dit word verwag om fotoniese toestelle in 'n klein optiese skyfie soos elektroniese skyfies te integreer. Nano-oppervlak plasmonika is 'n nuwe veld van mikro-nano-fotonika, wat hoofsaaklik die interaksie tussen lig en materie in metaalnanostrukture bestudeer. Dit het die kenmerke van klein grootte, hoë snelheid en die oorkom van die tradisionele diffraksiegrens. Nanoplasma-golfguide-struktuur, wat 'n goeie plaaslike veldverbeterings- en resonansfiltreringseienskappe het, is die basis van nano-filter, golflengte-afdeling-multiplexer, optiese skakelaar, laser en ander mikro-nano optiese toestelle. Optiese mikrokavities beperk lig tot klein streke en verbeter die interaksie tussen lig en materie aansienlik. Daarom is die optiese mikrokaviteit met hoë kwaliteit faktor 'n belangrike manier van hoë sensitiwiteitswaarneming en opsporing.
WGM Microcavity
In onlangse jare het optiese mikrokaviteit baie aandag getrek vanweë die groot toepassingspotensiaal en wetenskaplike belang. Die optiese mikrokaviteit bestaan hoofsaaklik uit mikrosfeer, mikrokolom, mikro -en ander meetkunde. Dit is 'n soort morfologiese afhanklike optiese resonator. Ligte golwe in mikrokavities word volledig weerspieël by die Microcavity -koppelvlak, wat lei tot 'n resonansmodus genaamd Whispering Gallery Mode (WGM). In vergelyking met ander optiese resonators, het mikroresonators die eienskappe van 'n hoë Q-waarde (groter as 106), lae modusvolume, klein grootte en maklike integrasie, ens., En is dit toegepas op biochemiese waarneming met 'n hoë sensitiwiteit, ultra-lae drempel-laser en nie-lineêre werking. Ons navorsingsdoelwit is om die kenmerke van verskillende strukture en verskillende morfologieë van mikrokavities te vind en te bestudeer en om hierdie nuwe eienskappe toe te pas. Die belangrikste navorsingsaanwysings sluit in: optiese eienskappe Navorsing van WGM -mikrokaviteit, vervaardigingsnavorsing van mikrokaviteit, toepassingsnavorsing van mikrokaviteit, ens.
WGM Microcavity Biochemical Sensing
In die eksperiment is die vier-orde hoë-orde WGM-modus M1 (Fig. 1 (a)) gebruik vir die meting van die waarneming. In vergelyking met die lae-orde-modus, is die sensitiwiteit van die hoë-orde-modus aansienlik verbeter (Fig. 1 (b)).
Figuur 1. Resonansmodus (a) van die mikrokapillêre holte en die ooreenstemmende brekingsindeksgevoeligheid (b)
Instelbare optiese filter met 'n hoë Q -waarde
Eerstens word die radiale silindriese mikrokaviteit stadig verander, en dan kan die golflengte -instelling bereik word deur die koppelingsposisie meganies te beweeg op grond van die vorm van vormgrootte sedert die resonante golflengte (Figuur 2 (a)). Die instelbare werkverrigting en filterbandbreedte word in Figuur 2 (b) en (c) getoon. Daarbenewens kan die toestel optiese verplasingswaarneming met sub-nanometer-akkuraatheid besef.
Figuur 2. Skematiese diagram van instelbare optiese filter (a), instelbare werkverrigting (b) en filterbandwydte (c)
WGM Microfluidic Drop Resonator
In die mikrofluïdiese skyfie, veral vir die druppel in die olie (druppel in olie), as gevolg van die kenmerke van die oppervlakspanning, vir die deursnee van tien of selfs honderde mikron, sal dit in die olie gesuspendeer word, wat 'n byna perfekte sfeer vorm. Deur die optimalisering van die brekingsindeks is die druppel self 'n perfekte sferiese resonator met 'n kwaliteitsfaktor van meer as 108. Dit vermy ook die probleem van verdamping in die olie. Vir relatiewe groot druppels sal hulle op die boonste of onderste mure sit as gevolg van digtheidsverskille. Hierdie tipe druppel kan slegs die laterale opwekkingsmodus gebruik.
Postyd: Okt-23-2023