Fotonica micro-nano studiază în principal legea interacțiunii dintre lumină și materie la scara micro și nano și aplicarea acesteia în generarea, transmiterea, reglarea, detectarea și detectarea luminii. Dispozitivele subtonicice cu pictonic micro-nano pot îmbunătăți eficient gradul de integrare a fotonilor și este de așteptat să integreze dispozitivele fotonice într-un cip optic mic, cum ar fi cipurile electronice. Plasmonica nano-suprafață este un nou domeniu al fotonicii micro-nano, care studiază în principal interacțiunea dintre lumină și materie în nanostructurile metalice. Are caracteristicile de dimensiuni mici, viteză mare și depășirea limitei tradiționale de difracție. Structura nanoplasma-waveguide, care are caracteristici bune de îmbunătățire a câmpului local și filtrare a rezonanței, este baza nano-filterului, multiplexorului de diviziune de undă, a comutatorului optic, a laserului și a altor dispozitive optice micro-nano. Microcavitățile optice se limitează la lumină la regiunile minuscule și îmbunătățesc foarte mult interacțiunea dintre lumină și materie. Prin urmare, microcavitatea optică cu factor de înaltă calitate este un mod important de detectare și detectare a sensibilității ridicate.
Microcavitate WGM
În ultimii ani, microcavitatea optică a atras multă atenție datorită potențialului său mare de aplicare și semnificației științifice. Microcavitatea optică constă în principal din microsferă, microcolumn, microring și alte geometrii. Este un fel de rezonator optic dependent morfologic. Undele de lumină din microcavități sunt reflectate pe deplin la interfața de microcavitate, rezultând un mod de rezonanță numit Whispering Gallery Mod (WGM). În comparație cu alți rezonanți optici, microresonatoarele au caracteristicile valorii Q ridicate (mai mari de 106), volum de mod scăzut, dimensiuni mici și integrare ușoară etc., și au fost aplicate la senzor biochimic cu sensibilitate ridicată, laser de prag ultra-scăzut și acțiune neliniară. Scopul nostru de cercetare este să găsim și să studiem caracteristicile diferitelor structuri și morfologii diferite ale microcavităților și să aplice aceste caracteristici noi. Principalele direcții de cercetare includ: Caracteristici optice Cercetarea microcavității WGM, cercetarea de fabricație a microcavității, cercetarea aplicațiilor de microcavitate etc.
WGM microcavitate Biochimică Sensionare
În experiment, pentru a sesiza măsurarea M1 (Fig. 1 (a) de înaltă ordine M1 (Fig. 1 (a) de înaltă ordine. În comparație cu modul de ordin scăzut, sensibilitatea modului de ordine înaltă a fost mult îmbunătățită (Fig. 1 (b)).
Figura 1. Modul de rezonanță (A) al cavității microcapilare și sensibilitatea corespunzătoare a indexului de refracție (B)
Filtru optic reglabil cu valoare Q ridicată
În primul rând, microcavitatea cilindrică care se schimbă lent radial este eliminată, iar apoi reglarea lungimii de undă poate fi obținută prin mișcarea mecanică a poziției de cuplare pe baza principiului dimensiunii formei, deoarece lungimea de undă rezonantă (figura 2 (a)). Performanța reglabilă și lățimea de bandă de filtrare sunt prezentate în figura 2 (b) și (c). În plus, dispozitivul poate realiza detectarea deplasării optice cu precizia sub-nanometrului.
Figura 2. Diagrama schematică a filtrului optic reglabil (A), a performanței reglabile (B) și a lățimii de bandă a filtrului (C)
Rezonator de picături microfluidice WGM
În cipul microfluidic, în special pentru picăturile din ulei (picătură în ulei), datorită caracteristicilor tensiunii de suprafață, pentru diametrul de zeci sau chiar sute de microni, acesta va fi suspendat în ulei, formând o sferă aproape perfectă. Prin optimizarea indicelui de refracție, picătura în sine este un rezonator sferic perfect, cu un factor de calitate mai mare de 108. De asemenea, evită problema evaporării în ulei. Pentru picături relativ mari, acestea se vor „așeza” pe pereții laterali superiori sau inferiori din cauza diferențelor de densitate. Acest tip de picătură poate utiliza doar modul de excitație laterală.
Timpul post: 23-2023 octombrie