Mikro-nanofotonikak, batez ere, argiaren eta materiaren arteko elkarrekintzaren legea mikro eta nanoeskala aztertzen du eta argiaren sorreran, transmisioan, erregulazioan, detekzioan eta sentsazioan duen aplikazioa.Mikro-nano fotonika uhin-luzera azpiko gailuek fotoien integrazio-maila eraginkortasunez hobe dezakete, eta gailu fotonikoak txip elektronikoak bezalako txip optiko txiki batean integratzea espero da.Nano-azaleko plasmonika mikro-nano fotonikaren alor berri bat da, batez ere metal nanoegituretan argiaren eta materiaren arteko elkarrekintza aztertzen duena.Tamaina txikia, abiadura handikoa eta difrakzio-muga tradizionala gainditzearen ezaugarriak ditu.Nanoplasma-uhin-gida-egitura, tokiko eremuaren hobekuntza eta erresonantzia iragazte-ezaugarri onak dituena, nano-iragazkia, uhin-luzera zatitzeko multiplexagailua, etengailu optikoa, laserra eta beste mikro-nano gailu optiko batzuen oinarria da.Mikrobarrube optikoek argia eskualde txikietara mugatzen dute eta argiaren eta materiaren arteko elkarrekintza asko hobetzen dute.Hori dela eta, kalitate handiko faktorea duen mikrobarrunbe optikoa sentsibilitate handiko sentsibilizazio eta detektatzeko modu garrantzitsua da.
WGM mikrobarrubea
Azken urteotan, mikrobarrubi optikoak arreta handia erakarri du bere aplikazio-ahalmen handiagatik eta garrantzi zientifikoagatik.Mikrobarrunbe optikoa mikroesferak, mikrozutabeak, mikroeraztunak eta beste geometriek osatzen dute batez ere.Morfologikoki menpeko erresonatzaile optiko moduko bat da.Mikrobarrubeetako argi-uhinak guztiz islatzen dira mikrobarrubeen interfazean, eta ondorioz, xuxurlatu-galeria modua (WGM) izeneko erresonantzia-modua sortzen da.Beste erresonatzaile optiko batzuekin alderatuta, mikroerresonagailuek Q balio altua (106 baino handiagoa), modu baxuko bolumena, tamaina txikia eta integrazio erraza, etab. ezaugarriak dituzte, eta sentsibilitate handiko sentsazio biokimikoan, atalase ultra-baxuko laserra eta ekintza ez-lineala.Gure ikerketaren helburua mikrobarrubeen egitura ezberdinen eta morfologia ezberdinen ezaugarriak aurkitzea eta aztertzea da, eta ezaugarri berri horiek aplikatzea.Ikerketaren ildo nagusiak honako hauek dira: WGM mikrobarrunbearen ezaugarri optikoen ikerketa, mikrobarnuntzaren fabrikazio ikerketa, mikrobarnuntzaren aplikazio ikerketa, etab.
WGM mikrobarrunbeen sentsazio biokimikoa
Esperimentuan, lau ordenako goi mailako WGM modua M1 (IRUDIA 1(a)) erabili zen neurketa detektatzeko.Ordena baxuko moduarekin alderatuta, goi mailako moduaren sentsibilitatea asko hobetu zen (1(b) IRUDIA).
1. Irudia. Barrunbe mikrokapilarren erresonantzia modua (a) eta horri dagokion errefrakzio indizearen sentikortasuna (b)
Q balio handiko iragazki optiko sintonizagarria
Lehenik eta behin, poliki-poliki aldatzen den mikrobarrutilu zilindriko erradiala ateratzen da, eta, ondoren, uhin-luzeraren sintonizazioa lor daiteke akoplamendu-posizioa mekanikoki mugituz, forma-tamainaren printzipioan oinarritutako uhin-luzera erresonantetik (2. irudia (a)).Sintonizatutako errendimendua eta iragazketa banda-zabalera 2 (b) eta (c) irudian agertzen dira.Gainera, gailuak desplazamendu optikoen sentsazioa egin dezake azpinanometroko zehaztasunarekin.
2. Irudia. Iragazki optiko sintonizagarriaren (a), errendimendu sintonizagarriaren (b) eta iragazkiaren banda-zabaleraren (c) eskema eskematikoa
WGM tanta mikrofluidikoaren erresonagailua
txip mikrofluidikoan, batez ere olioaren tantarako (tanta-olioan), gainazaleko tentsioaren ezaugarriak direla eta, hamarnaka edo ehunka mikrako diametrorako, olioan esekita egongo da, ia bat osatuz. esfera perfektua.Errefrakzio-indizearen optimizazioaren bidez, tantak bera erresonatzaile esferiko perfektua da, 108 baino gehiagoko kalitate-faktorearekin. Gainera, olioaren lurrunketaren arazoa saihesten du.Tanta handi samarretan, goiko edo beheko alboko hormetan "eseri" egingo dira dentsitate desberdintasunak direla eta.Tanta mota honek alboko kitzikapen modua soilik erabil dezake.
Argitalpenaren ordua: 2023-urri-23