Микро-нано фотоника углавном проучава закон интеракције између светлости и материје на микро и нано скали и њену примену у стварању светлости, преносу, регулацији, детекцији и сенсингу.Уређаји подталасне дужине микро-нано фотонике могу ефикасно побољшати степен интеграције фотона, а очекује се да ће фотонске уређаје интегрисати у мали оптички чип попут електронских чипова.Нано-површинска плазмоника је нова област микро-нано фотонике, која углавном проучава интеракцију између светлости и материје у металним наноструктурама.Има карактеристике мале величине, велике брзине и превазилажења традиционалне границе дифракције.Структура наноплазма таласовода, која има добро побољшање локалног поља и карактеристике резонантног филтрирања, је основа нано-филтера, мултиплексера са поделом таласних дужина, оптичког прекидача, ласера и других микро-нано оптичких уређаја.Оптичке микрошупљине ограничавају светлост на сићушне регионе и у великој мери побољшавају интеракцију између светлости и материје.Због тога је оптичка микрошупљина са високим фактором квалитета важан начин детекције и детекције високе осетљивости.
ВГМ микрошупљина
Последњих година оптичка микрошупљина је привукла велику пажњу због свог великог потенцијала примене и научног значаја.Оптичка микрошупљина се углавном састоји од микросфере, микроколоне, микропрстена и других геометрија.То је врста морфолошки зависног оптичког резонатора.Светлосни таласи у микрошупљинама се у потпуности рефлектују на интерфејсу микрошупљине, што резултира резонантним режимом који се назива режим шапаће галерије (ВГМ).У поређењу са другим оптичким резонаторима, микрорезонатори имају карактеристике високе К вредности (веће од 106), мале запремине мода, мале величине и лаке интеграције, итд., и примењени су на биохемијско сенсирање високе осетљивости, ласер са ултра ниским прагом и нелинеарне акције.Наш циљ истраживања је да пронађемо и проучимо карактеристике различитих структура и различитих морфологија микрошупљина и применимо те нове карактеристике.Главни правци истраживања обухватају: истраживање оптичких карактеристика ВГМ микрошупљине, фабричко истраживање микрошупљине, примењено истраживање микрошупљине итд.
ВГМ микрошупљина биохемијски сенсинг
У експерименту, за мерење сенсинга коришћен је ВГМ мод четири реда високог реда М1 (слика 1(а)).У поређењу са режимом нижег реда, осетљивост режима високог реда је знатно побољшана (Слика 1(б)).
Слика 1. Резонантни режим (а) микрокапиларне шупљине и њен одговарајући индекс преламања осетљивости (б)
Подесиви оптички филтер са високом К вредношћу
Прво се извлачи радијална полако променљива цилиндрична микрошупљина, а затим се подешавање таласне дужине може постићи механичким померањем положаја спреге на основу принципа величине облика од резонантне таласне дужине (слика 2 (а)).Подесиве перформансе и пропусни опсег филтрирања приказани су на слици 2 (б) и (ц).Поред тога, уређај може да реализује оптичко детекцију померања са тачношћу испод нанометара.
Слика 2. Шематски дијаграм подесивог оптичког филтера (а), подесивих перформанси (б) и пропусног опсега филтера (ц)
ВГМ микрофлуидни резонатор капљица
у микрофлуидном чипу, посебно за капљицу у уљу (капљица у уљу), због карактеристика површинског напона, за пречник од десетине или чак стотине микрона, биће суспендована у уљу, формирајући скоро савршена сфера.Кроз оптимизацију индекса преламања, сама капљица је савршен сферни резонатор са фактором квалитета већим од 108. Такође избегава проблем испаравања у уљу.За релативно велике капљице, оне ће „седети“ на горњим или доњим бочним зидовима због разлике у густини.Ова врста капљица може да користи само режим бочне ексцитације.
Време поста: 23.10.2023