Picha za Micro-Nano ni nini?

Picha za Micro-Nano hasa zinasoma sheria ya mwingiliano kati ya mwanga na jambo kwa kiwango cha Micro na Nano na matumizi yake katika kizazi nyepesi, maambukizi, kanuni, kugundua na kuhisi. Vifaa vya Micro-Nano Photonics ndogo-wavelength vinaweza kuboresha vyema kiwango cha ujumuishaji wa picha, na inatarajiwa kuunganisha vifaa vya picha kwenye chip ndogo ya macho kama chips za elektroniki. Nano-uso plasmonics ni uwanja mpya wa picha ndogo za nano, ambazo husoma mwingiliano kati ya mwanga na jambo katika muundo wa chuma. Inayo sifa za ukubwa mdogo, kasi kubwa na kushinda kikomo cha jadi cha kueneza. Muundo wa Nanoplasma-Waveguide, ambao una sifa nzuri za kukuza uwanja na sifa za kuchuja, ni msingi wa nano-filter, mgawanyiko wa wimbi la nguvu, kubadili macho, laser na vifaa vingine vya macho vya micro-nano. Microcavities ya macho hufunga mwanga kwa mikoa midogo na huongeza sana mwingiliano kati ya mwanga na jambo. Kwa hivyo, microcavity ya macho na sababu ya hali ya juu ni njia muhimu ya kuhisi unyeti wa hali ya juu na kugundua.

WGM microcavity

Katika miaka ya hivi karibuni, microcavity ya macho imevutia umakini mkubwa kwa sababu ya uwezo wake mkubwa wa matumizi na umuhimu wa kisayansi. Microcavity ya macho hasa ina microsphere, microcolumn, microring na jiometri zingine. Ni aina ya morphologic tegemezi ya macho ya macho. Mawimbi nyepesi katika microcavities yanaonyeshwa kikamilifu kwenye interface ya microcavity, na kusababisha hali ya resonance inayoitwa Whispering Gallery Mode (WGM). Ikilinganishwa na resonators zingine za macho, microresonators zina sifa za thamani ya juu ya Q (zaidi ya 106), kiwango cha chini cha hali, saizi ndogo na ujumuishaji rahisi, nk, na zimetumika kwa hisia za hali ya juu za biochemical, laser ya chini ya chini na hatua zisizo za kawaida. Kusudi letu la utafiti ni kupata na kusoma sifa za miundo tofauti na morphologies tofauti za microcavities, na kutumia sifa hizi mpya. Miongozo kuu ya utafiti ni pamoja na: Utafiti wa tabia ya macho ya microcavity ya WGM, utafiti wa upangaji wa microcavity, utafiti wa matumizi ya microcavity, nk.

WGM Microcavity Biochemical Sensing

Katika jaribio hilo, mode ya mpangilio wa juu wa WGM M1 (Mtini. 1 (a)) ilitumika kwa kipimo cha kuhisi. Ikilinganishwa na hali ya agizo la chini, unyeti wa hali ya mpangilio wa hali ya juu uliboreshwa sana (Mtini. 1 (b)).

Kielelezo 1. Njia ya resonance (a) ya cavity ya microcapillary na unyeti wake wa index inayolingana (b)

Kichujio cha macho kinachoweza kuwekwa na thamani ya juu ya Q.

Kwanza, radial inayobadilika polepole ya silinda hutolewa, na kisha tuning ya wimbi inaweza kupatikana kwa kusonga mbele msimamo wa coupling kulingana na kanuni ya saizi ya sura tangu wimbi la nguvu (Mchoro 2 (a)). Utendaji unaoweza kusongeshwa na bandwidth ya kuchuja imeonyeshwa kwenye Mchoro 2 (b) na (c). Kwa kuongezea, kifaa kinaweza kutambua hisia za uhamishaji wa macho na usahihi wa nanometer.

Kielelezo 2. Mchoro wa kichujio cha macho ya macho (a), utendaji wa tur (b) na bandwidth ya vichungi (c)

WGM microfluidic kushuka resonator

Katika chip ya microfluidic, haswa kwa matone katika mafuta (matone ndani ya mafuta), kwa sababu ya sifa za mvutano wa uso, kwa kipenyo cha makumi au hata mamia ya microns, itasimamishwa katika mafuta, na kutengeneza nyanja kamili. Kupitia optimization ya index ya kuakisi, matone yenyewe ni resonator kamili ya spherical na sababu ya ubora wa zaidi ya 108. Pia huepuka shida ya uvukizi katika mafuta. Kwa matone makubwa, "watakaa" kwenye ukuta wa upande wa juu au wa chini kwa sababu ya tofauti za wiani. Aina hii ya matone inaweza kutumia tu hali ya uchochezi ya baadaye.