Мікрананафатоніка ў асноўным вывучае закон узаемадзеяння паміж святлом і рэчывам у мікра- і нанамаштабе і яго прымяненне ў генерацыі, перадачы, рэгуляванні, выяўленні і зандзіраванні святла.Мікра-нана фатоніка субхвалевых прылад можа эфектыўна палепшыць ступень інтэграцыі фатонаў, і чакаецца інтэграцыя фатонных прылад у невялікі аптычны чып, як электронныя чыпы.Нанапавярхоўная плазмоніка - гэта новая вобласць мікрананафатонікі, якая ў асноўным вывучае ўзаемадзеянне паміж святлом і рэчывам у металічных нанаструктурах.Ён мае характарыстыкі невялікіх памераў, высокай хуткасці і пераадолення традыцыйнай мяжы дыфракцыі.Нанаплазменна-хвалеваводная структура, якая мае добрае лакальнае ўзмацненне поля і характарыстыкі рэзананснай фільтрацыі, з'яўляецца асновай нанафільтра, мультыплексара з дзяленнем па даўжыні хвалі, аптычнага пераключальніка, лазера і іншых мікрананааптычных прылад.Аптычныя мікраполасці абмяжоўваюць святло малюсенькімі абласцямі і значна ўзмацняюць узаемадзеянне паміж святлом і рэчывам.Такім чынам, аптычны мікрарэзанатар з высокай якасцю з'яўляецца важным спосабам высокаадчувальнага зандзіравання і выяўлення.
Мікраполасць WGM
У апошнія гады аптычная мікраполасць прыцягнула вялікую ўвагу з-за яе вялікага патэнцыялу прымянення і навуковай значнасці.Аптычная мікраполасць у асноўным складаецца з мікрасферы, мікракалонкі, мікракальца і іншых геаметрычных формаў.Гэта свайго роду марфалагічна залежны аптычны рэзанатар.Светлавыя хвалі ў мікраполасці цалкам адлюстроўваюцца на мяжы падзелу мікраполасці, што прыводзіць да рэзананснага рэжыму, які называецца рэжымам шаптучай галерэі (WGM).У параўнанні з іншымі аптычнымі рэзанатарамі, мікрарэзанатары валодаюць такімі характарыстыкамі, як высокае значэнне Q (больш за 106), нізкі аб'ём моды, невялікі памер і лёгкая інтэграцыя і г.д., і яны выкарыстоўваюцца для высокаадчувальнага біяхімічнага зандзіравання, лазера са звышнізкім парогам і нелінейнае дзеянне.Мэта нашага даследавання - знайсці і вывучыць характарыстыкі розных структур і розных марфалогій мікраполасці, а таксама прымяніць гэтыя новыя характарыстыкі.Асноўныя кірункі даследаванняў ўключаюць: даследаванне аптычных характарыстык мікрарэзанатара ШГМ, даследаванне вырабу мікрарэзанатара, прымяненне мікрарэзанатара і інш.
Біяхімічнае зандзіраванне мікраполасці WGM
У эксперыменце для вымярэння зандзіравання выкарыстоўваўся рэжым WGM чатырох парадкаў высокага парадку M1 (мал. 1(a)).У параўнанні з рэжымам нізкага парадку, адчувальнасць рэжыму высокага парадку была значна палепшана (мал. 1(b)).
Малюнак 1. Рэзанансны рэжым (а) мікракапілярнай паражніны і адпаведная адчувальнасць да паказчыка праламлення (б)
Наладжвальны аптычны фільтр з высокім значэннем Q
Спачатку выцягваецца радыяльная цыліндрычная мікраполасць, якая павольна змяняецца, а затым налада даўжыні хвалі можа быць дасягнута шляхам механічнага перамяшчэння пазіцыі сувязі на аснове прынцыпу памеру формы, пачынаючы з рэзананснай даўжыні хвалі (малюнак 2 (а)).Наладжвальная прадукцыйнасць і прапускная здольнасць фільтрацыі паказаны на малюнках 2 (b) і (c).Акрамя таго, прылада можа рэалізаваць аптычнае вызначэнне зрушэння з дакладнасцю да субнанаметра.
Малюнак 2. Прынцыповая дыяграма наладжвальнага аптычнага фільтра (a), наладжвальнай прадукцыйнасці (b) і прапускной здольнасці фільтра (c)
Мікрафлюідны капельны рэзанатар WGM
у мікрафлюідным чыпе, асабліва для кроплі ў алеі (кроплі ў алеі), з-за характарыстык павярхоўнага нацяжэння, для дыяметра ў дзесяткі ці нават сотні мікрон, яна будзе ўзважана ў алеі, утвараючы амаль ідэальная сфера.Дзякуючы аптымізацыі паказчыка праламлення, сама кропля з'яўляецца ідэальным сферычным рэзанатарам з якасцю больш за 108. Гэта таксама дазваляе пазбегнуць праблемы выпарэння ў алеі.Для адносна буйных кропель яны будуць «сядзець» на верхняй або ніжняй бакавых сценках з-за розніцы ў шчыльнасці.Гэты тып кропель можа выкарыстоўваць толькі рэжым бакавога ўзбуджэння.
Час публікацыі: 23 кастрычніка 2023 г