Mikro-nano fotonika, esasan, mikro we nano ölçegde ýagtylyk bilen maddanyň özara täsir kanunyny we onuň ýagtylyk döretmekde, geçirmekde, düzgünleşdirmekde, anyklamakda we duýmakda ulanylyşyny öwrenýär. Mikro-nano fotonika sub-tolkun uzynlykly enjamlary foton integrasiýa derejesini netijeli ýokarlandyryp biler we foton enjamlaryny elektron çipler ýaly kiçi optiki çipe integrasiýa etmegine garaşylýar. Nano-ýüz plazmonikasy, esasan, metal nanostrukturalardaky ýagtylyk bilen maddanyň arasyndaky özara täsiri öwrenýän mikro-nano fotonikasynyň täze ugrydyr. Ol kiçi ölçegli, ýokary tizlikli we däp bolan difraksiýa çägini ýeňip geçmek häsiýetlerine eýedir. Gowy ýerli meýdan güýçlendiriji we rezonans süzgüçleme häsiýetlerine eýe bolan nanoplazma-tolkun geçiriji gurluşy nano-süzgüçiň, tolkun uzynlygyny bölmek multipleksorynyň, optik açaryň, lazeriň we beýleki mikro-nano optiki enjamlaryň esasyny düzýär. Optiki mikro boşluklar ýagtylygy kiçi sebitler bilen çäklendirýär we ýagtylyk bilen maddanyň arasyndaky özara täsiri ep-esli güýçlendirýär. Şonuň üçin ýokary hilli faktorly optiki mikro boşluk ýokary duýgurlyk duýmagyň we anyklamagyň möhüm usulydyr.
WGM mikro boşlugy
Soňky ýyllarda optiki mikro boşluk uly ulanyş mümkinçiligi we ylmy ähmiýeti sebäpli köp üns çekdi. Optiki mikro boşluk esasan mikrosferadan, mikrosferadan, mikro halkadan we beýleki geometriýalardan ybarat. Ol morfologiki garaşly optiki rezonatoryň bir görnüşidir. Mikro boşluklardaky ýagtylyk tolkunlary mikro boşluk serhedinde doly şöhlelenýär, netijede pyşyrdaýan galereýa režimi (WGM) diýlip atlandyrylýan rezonans režimi döreýär. Beýleki optiki rezonatorlar bilen deňeşdirilende, mikrorezonatorlar ýokary Q gymmaty (106-dan uly), pes režim göwrümi, kiçi ölçeg we aňsat integrasiýa we ş.m. häsiýetlerine eýedir we ýokary duýgurlykly biohimiki duýgy, örän pes bosaga lazer we çyzykly däl hereket üçin ulanyldy. Biziň ylmy maksadymyz mikro boşluklaryň dürli gurluşlarynyň we dürli morfologiýalarynyň häsiýetlerini tapmak we öwrenmek, şeýle hem bu täze häsiýetleri ulanmakdyr. Esasy ylmy ugurlara: WGM mikro boşlugynyň optiki häsiýetlerini öwrenmek, mikro boşlugyň öndürilişini öwrenmek, mikro boşlugyň ulanylyşyny öwrenmek we ş.m. girýär.
WGM mikro boşluk biohimiki duýujylygy
Eksperimentde, duýujy ölçeg üçin dört derejeli ýokary derejeli WGM režimi M1 (1-nji surat (a)) ulanyldy. Pes derejeli režim bilen deňeşdirilende, ýokary derejeli režimiň duýgurlygy ep-esli gowulandy (1-nji surat (b)).
1-nji surat. Mikrokapillar boşlugynyň rezonans režimi (a) we oňa degişli refraksiýa görkezijisiniň duýgurlygy (b)
Ýokary Q gymmaty bolan sazlanyp bilýän optiki süzgüç
Ilki bilen, radial haýal üýtgeýän silindrik mikro boşluk çekilýär, soňra tolkun uzynlygyny sazlamak, rezonans tolkun uzynlygyndan bäri şekil ölçegine esaslanyp, birikdiriş ornuny mehaniki taýdan süýşürmek arkaly amala aşyrylyp bilner (2-nji surat (a)). Sazlanyp bilinýän öndürijilik we süzgüç geçirijilik zolagy 2-nji suratda (b) we (c) görkezilen. Mundan başga-da, enjam nanometrden aşak takyklyk bilen optiki süýşme duýgurlygyny amala aşyryp biler.
2-nji surat. Sazlanyp bilýän optiki süzgüjiň (a), sazlanyp bilýän öndürijiliginiň (b) we süzgüjiň geçirijilik zolagynyň (c) shematiki diagrammasy
WGM mikrofluidik damja rezonatory
Mikrofluid çipinde, esasanam ýagdaky damja üçin (ýagdaky damja), ýüzleý dartgynlylygyň aýratynlyklary sebäpli, onlarça ýa-da hatda ýüzlerçe mikron diametri üçin, ol ýagda asylgy durar we diýen ýaly kämil sfera emele geler. Döwülme görkezijisini optimizirlemek arkaly damjanyň özi 108-den ýokary hil faktory bolan kämil sfera rezonatorydyr. Şeýle hem, ýagdaky bugarma meselesiniň öňüni alýar. Has uly damjalar üçin, dykyzlyk tapawutlary sebäpli olar ýokarky ýa-da aşaky gapdal diwarlarda "oturar". Bu görnüşli damja diňe gapdal gyjyndyrma režimini ulanyp biler.
Ýerleşdirilen wagty: 2023-nji ýylyň 23-nji oktýabry