Fotonik mikro-nano utamina nalungtik hukum interaksi antara cahaya sareng materi dina skala mikro sareng nano sareng aplikasina dina generasi cahaya, transmisi, pangaturan, deteksi sareng sensing. Alat sub-panjang gelombang fotonik mikro-nano tiasa sacara efektif ningkatkeun tingkat integrasi foton, sareng diperkirakeun bakal ngahijikeun alat fotonik kana chip optik alit sapertos chip éléktronik. Plasmonik permukaan nano mangrupikeun widang énggal fotonik mikro-nano, anu utamina nalungtik interaksi antara cahaya sareng materi dina nanostruktur logam. Éta ngagaduhan ciri ukuran alit, kecepatan tinggi sareng ngungkulan wates difraksi tradisional. Struktur pandu gelombang nanoplasma, anu ngagaduhan paningkatan medan lokal sareng karakteristik panyaring résonansi anu saé, mangrupikeun dasar nano-filter, multiplexer divisi panjang gelombang, saklar optik, laser sareng alat optik mikro-nano sanésna. Mikrorongga optik ngawatesan cahaya ka daérah alit sareng ningkatkeun interaksi antara cahaya sareng materi. Ku alatan éta, mikrorongga optik kalayan faktor kualitas luhur mangrupikeun cara anu penting pikeun sensing sareng deteksi sensitivitas anu luhur.
Mikrorongga WGM
Dina sababaraha taun ka pengker, mikrorongga optik parantos narik perhatian kusabab poténsi aplikasi anu ageung sareng pentingna sacara ilmiah. Mikrorongga optik utamina diwangun ku mikrosfir, mikrokolom, mikroring sareng géométri sanésna. Éta mangrupikeun jinis resonator optik anu gumantung kana morfologis. Gelombang cahaya dina mikrorongga dipantulkeun sapinuhna dina antarmuka mikrorongga, ngahasilkeun mode résonansi anu disebut mode galeri bisikan (WGM). Dibandingkeun sareng resonator optik anu sanés, mikroresonator gaduh ciri nilai Q anu luhur (langkung ageung tibatan 106), volume modeu handap, ukuran alit sareng integrasi anu gampang, jsb., sareng parantos diterapkeun kana sensing biokimia sensitipitas tinggi, laser ambang ultra-rendah sareng aksi nonlinier. Tujuan panalungtikan kami nyaéta pikeun mendakan sareng nalungtik ciri struktur anu béda sareng morfologi mikrorongga anu béda, sareng pikeun nerapkeun ciri-ciri énggal ieu. Arah panalungtikan utama kalebet: panalungtikan ciri optik mikrorongga WGM, panalungtikan fabrikasi mikrorongga, panalungtikan aplikasi mikrorongga, jsb.
Panginderaan biokimia mikrorongga WGM
Dina ékspérimén ieu, modeu WGM orde luhur opat orde M1 (Gambar 1(a)) dianggo pikeun ngukur. Dibandingkeun sareng modeu orde handap, sensitivitas modeu orde luhur ningkat pisan (Gambar 1(b)).
Gambar 1. Modeu résonansi (a) tina rongga mikrokapiler sareng sensitivitas indéks bias anu saluyu (b)
Filter optik anu tiasa diatur kalayan nilai Q anu luhur
Mimitina, mikrorongga silinder radial anu laun-laun robih ditarik kaluar, teras panyetelan panjang gelombang tiasa kahontal ku cara mindahkeun posisi kopling sacara mékanis dumasar kana prinsip ukuran bentuk saprak panjang gelombang résonansi (Gambar 2 (a)). Kinerja anu tiasa diatur sareng bandwidth panyaring dipidangkeun dina Gambar 2 (b) sareng (c). Salian ti éta, alat ieu tiasa ngawujudkeun sensing pamindahan optik kalayan akurasi sub-nanometer.
Gambar 2. Diagram skematis filter optik anu tiasa diatur (a), kinerja anu tiasa diatur (b) sareng bandwidth filter (c)
Resonator tetes mikrofluidik WGM
Dina chip mikrofluida, khususna pikeun tetesan dina minyak (tetesan dina minyak), kusabab karakteristik tegangan permukaan, pikeun diaméter puluhan atanapi bahkan ratusan mikron, éta bakal ngagantung dina minyak, ngabentuk bola anu ampir sampurna. Ngaliwatan optimasi indéks bias, tetesan éta sorangan mangrupikeun resonator bola anu sampurna kalayan faktor kualitas langkung ti 108. Éta ogé nyingkahan masalah penguapan dina minyak. Pikeun tetesan anu kawilang ageung, éta bakal "calik" dina témbok sisi luhur atanapi handap kusabab béda kapadetan. Jinis tetesan ieu ngan ukur tiasa nganggo modeu éksitasi lateral.
Waktos posting: 23-Okt-2023