Micro-nano photonics ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນສຶກສາກົດຫມາຍຂອງປະຕິສໍາພັນລະຫວ່າງແສງສະຫວ່າງແລະວັດຖຸໃນລະດັບຈຸນລະພາກແລະ nano ແລະການນໍາໃຊ້ຂອງມັນໃນການຜະລິດແສງສະຫວ່າງ, ການສົ່ງ, ລະບຽບການ, ການຊອກຄົ້ນຫາແລະການຮັບຮູ້.ອຸປະກອນຍ່ອຍຄື້ນໂຟຕອນ micro-nano photonics ສາມາດປັບປຸງລະດັບການລວມ photon ໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ແລະຄາດວ່າຈະລວມອຸປະກອນ photonic ເຂົ້າໄປໃນ chip optical ຂະຫນາດນ້ອຍເຊັ່ນ chip ເອເລັກໂຕຣນິກ.Nano-surface plasmonics ແມ່ນພາກສະຫນາມໃຫມ່ຂອງ micro-nano photonics, ເຊິ່ງສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນສຶກສາການພົວພັນລະຫວ່າງແສງສະຫວ່າງແລະສານໃນໂຄງສ້າງ nano ໂລຫະ.ມັນມີລັກສະນະຂະຫນາດຂະຫນາດນ້ອຍ, ຄວາມໄວສູງແລະເອົາຊະນະຂອບເຂດຈໍາກັດການບິດເບືອນແບບດັ້ງເດີມ.ໂຄງປະກອບການ Nanoplasma-waveguide, ທີ່ມີການປັບປຸງພາກສະຫນາມທ້ອງຖິ່ນທີ່ດີແລະລັກສະນະການກັ່ນຕອງ resonance, ເປັນພື້ນຖານຂອງ nano-filter, wavelength division multiplexer, optical switch, laser ແລະ micro-nano optical ອຸປະກອນອື່ນໆ.microcavities optical ຈໍາກັດແສງສະຫວ່າງຢູ່ໃນເຂດຂະຫນາດນ້ອຍແລະເສີມຂະຫຍາຍການພົວພັນລະຫວ່າງແສງສະຫວ່າງແລະວັດຖຸຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.ດັ່ງນັ້ນ, microcavity optical ທີ່ມີປັດໃຈທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງແມ່ນວິທີການທີ່ສໍາຄັນຂອງການຮັບຮູ້ແລະການກວດສອບຄວາມອ່ອນໄຫວສູງ.
WGM microcavity
ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, microcavity optical ໄດ້ດຶງດູດຄວາມສົນໃຈຫຼາຍອັນເນື່ອງມາຈາກທ່າແຮງການນໍາໃຊ້ອັນໃຫຍ່ຫຼວງແລະຄວາມສໍາຄັນທາງວິທະຍາສາດ.microcavity optical ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບດ້ວຍ microsphere, microcolumn, microring ແລະເລຂາຄະນິດອື່ນໆ.ມັນແມ່ນປະເພດຂອງ resonator optical ທີ່ຂຶ້ນກັບ morphologic.ຄື້ນຟອງແສງສະຫວ່າງໃນ microcavities ແມ່ນສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນຢ່າງເຕັມສ່ວນໃນການໂຕ້ຕອບຂອງ microcavity, ຜົນໄດ້ຮັບໃນໂຫມດ resonance ເອີ້ນວ່າ whispering gallery mode (WGM).ເມື່ອປຽບທຽບກັບ resonators optical ອື່ນໆ, microresonators ມີລັກສະນະຂອງຄ່າ Q ສູງ (ຫຼາຍກ່ວາ 106), ລະດັບສຽງໂຫມດຕ່ໍາ, ຂະຫນາດຂະຫນາດນ້ອຍແລະປະສົມປະສານງ່າຍ, ແລະອື່ນໆ, ແລະໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ກັບຄວາມຮູ້ສຶກທາງຊີວະເຄມີທີ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວສູງ, laser ຂອບເຂດຕ່ໍາສຸດແລະ. ການປະຕິບັດທີ່ບໍ່ແມ່ນເສັ້ນ.ເປົ້າຫມາຍການຄົ້ນຄວ້າຂອງພວກເຮົາແມ່ນເພື່ອຊອກຫາແລະສຶກສາລັກສະນະຂອງໂຄງສ້າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະ morphologies ທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງ microcavities, ແລະນໍາໃຊ້ຄຸນລັກສະນະໃຫມ່ເຫຼົ່ານີ້.ທິດທາງການຄົ້ນຄວ້າຕົ້ນຕໍປະກອບມີ: ການຄົ້ນຄວ້າລັກສະນະທາງ optical ຂອງ WGM microcavity, ການຄົ້ນຄວ້າ fabrication ຂອງ microcavity, ການຄົ້ນຄວ້າຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງ microcavity, ແລະອື່ນໆ.
ການຮັບຮູ້ທາງຊີວະເຄມີ microcavity WGM
ໃນການທົດລອງ, ໂຫມດ WGM ຄໍາສັ່ງສູງສີ່ຄໍາສັ່ງ M1(ຮູບ 1(a)) ຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການວັດແທກຄວາມຮູ້ສຶກ.ເມື່ອປຽບທຽບກັບໂຫມດຄໍາສັ່ງຕ່ໍາ, ຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງໂຫມດຄໍາສັ່ງສູງໄດ້ຖືກປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ (ຮູບ 1(b)).
ຮູບທີ 1. ຮູບແບບການສະທ້ອນສຽງ (a) ຂອງຮູ microcapillary ແລະຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງດັດຊະນີ refractive ທີ່ສອດຄ້ອງກັນຂອງມັນ (b)
ຕົວກອງແສງທີ່ສາມາດປັບໄດ້ດ້ວຍຄ່າ Q ສູງ
ຫນ້າທໍາອິດ, radial ຊ້າໆປ່ຽນ microcavity cylindrical ໄດ້ຖືກດຶງອອກ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນການປັບ wavelength ສາມາດບັນລຸໄດ້ໂດຍກົນໄກການເຄື່ອນຍ້າຍຂອງ coupling ຕໍາແຫນ່ງໂດຍອີງໃສ່ຫຼັກການຂອງຂະຫນາດຮູບຮ່າງນັບຕັ້ງແຕ່ wavelength resonant (ຮູບ 2 (a)).ປະສິດທິພາບ tunable ແລະການກັ່ນຕອງ bandwidth ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 2 (b) ແລະ (c).ນອກຈາກນັ້ນ, ອຸປະກອນສາມາດຮັບຮູ້ການຮັບຮູ້ການຍ້າຍ optical ທີ່ມີຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງ sub-nanometer.
ຮູບທີ 2. ແຜນວາດແຜນວາດຂອງຕົວກອງແສງທີ່ສາມາດປັບໄດ້ (a), ປະສິດທິພາບທີ່ສາມາດປັບໄດ້ (b) ແລະແຖບວິດຂອງການກັ່ນຕອງ (c)
WGM microfluidic drop resonator
ໃນຊິບ microfluidic, ໂດຍສະເພາະສໍາລັບ droplet ໃນນ້ໍາມັນ (droplet in-oil), ເນື່ອງຈາກລັກສະນະຂອງຄວາມກົດດັນດ້ານ, ສໍາລັບເສັ້ນຜ່າກາງຂອງສິບຫຼືຫຼາຍຮ້ອຍ microns, ມັນຈະຖືກໂຈະຢູ່ໃນນ້ໍາມັນ, ປະກອບເປັນເກືອບ. ຜ່ານທີ່ສົມບູນແບບ.ໂດຍຜ່ານການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງດັດຊະນີ refractive, droplet ຕົວຂອງມັນເອງເປັນ resonator spherical ທີ່ສົມບູນແບບທີ່ມີປັດໄຈທີ່ມີຄຸນນະພາບຫຼາຍກ່ວາ 108. ມັນຍັງຫຼີກເວັ້ນບັນຫາຂອງການລະເຫີຍໃນນ້ໍາມັນ.ສໍາລັບ droplets ຂະຫນາດໃຫຍ່ຂ້ອນຂ້າງ, ພວກເຂົາຈະ "ນັ່ງ" ຢູ່ຝາເທິງຫຼືຕ່ໍາເນື່ອງຈາກຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຄວາມຫນາແຫນ້ນ.ຊະນິດຂອງ droplet ນີ້ສາມາດໃຊ້ໄດ້ພຽງແຕ່ຮູບແບບການຕື່ນເຕັ້ນຂ້າງ.
ເວລາປະກາດ: ຕຸລາ 23-2023