Ör-nano ljóseindafræði rannsakar aðallega lögmálið um víxlverkun ljóss og efnis á ör- og nanókvarða og beitingu þess við ljósmyndun, sendingu, stjórnun, uppgötvun og skynjun.Ör-nano ljóseindatæki undirbylgjulengdar geta í raun bætt samþættingu ljóseinda og gert er ráð fyrir að samþætta ljóseindatæki í lítinn sjónflís eins og rafrænar flísar.Nano-surface plasmonics er nýtt svið ör-nano photonics, sem rannsakar aðallega samspil ljóss og efnis í málm nanóbyggingum.Það hefur einkenni lítillar stærðar, háhraða og sigrast á hefðbundnum sveiflumörkum.Uppbygging nanóplasma-bylgjuleiðarans, sem hefur góða staðbundna aukningu á sviði og ómun síunareiginleika, er grundvöllur nanó-síu, bylgjulengdarskipta margfaldara, sjónrofa, leysir og annarra ör-nano sjóntækja.Optísk örhol takmarka ljósið við örsmá svæði og auka mjög samspil ljóss og efnis.Þess vegna er sjón-örhola með hágæðastuðli mikilvæg leið til skynjunar og uppgötvunar með mikilli næmni.
WGM örhola
Á undanförnum árum hefur sjón örhola vakið mikla athygli vegna mikillar notkunarmöguleika og vísindalegrar mikilvægis.Sjóna örholið samanstendur aðallega af örkúlu, örsúlu, örhring og öðrum rúmfræði.Það er eins konar formfræðilega háð sjónræna resonator.Ljósbylgjur í örholum endurkastast að fullu á viðmóti örhola, sem leiðir til ómunarhams sem kallast whispering gallery mode (WGM).Í samanburði við aðra sjónræna resonators hafa örresonators einkenni hátt Q-gildi (hærra en 106), lágt hljóðstyrk, lítil stærð og auðveld samþætting osfrv., og hafa verið notaðir við hánæma lífefnafræðilega skynjun, ofurlágþröskuld leysir og ólínuleg aðgerð.Rannsóknarmarkmið okkar er að finna og rannsaka eiginleika mismunandi mannvirkja og mismunandi formgerða örhola og beita þessum nýju eiginleikum.Helstu rannsóknarleiðbeiningar eru: rannsóknir á sjónrænum eiginleikum WGM örhola, framleiðslurannsóknir á örholi, beitingarrannsóknir á örholi osfrv.
WGM örhola lífefnafræðileg skynjun
Í tilrauninni var fjögurra stiga WGM hamur M1 (Mynd 1(a)) notaður til að skynja mælingar.Í samanburði við lágskipunarhaminn var næmni háskipunarhamsins verulega bætt (Mynd 1(b)).
Mynd 1. Ómun (a) á örháræðaholinu og samsvarandi brotstuðullsnæmi þess (b)
Stillanleg ljóssía með hátt Q gildi
Í fyrsta lagi er geislalaga sívalningslaga örhola sem breytist hægt og hægt er dregin út og síðan er hægt að ná bylgjulengdarstillingu með því að færa tengistöðuna vélrænt á grundvelli meginreglunnar um lögunarstærð frá resonant bylgjulengd (Mynd 2 (a)).Stillanleg afköst og síunarbandbreidd eru sýnd á mynd 2 (b) og (c).Að auki getur tækið gert sér grein fyrir sjóntilfærsluskynjun með undir-nanómetra nákvæmni.
Mynd 2. Skýringarmynd af stillanlegu ljóssíu (a), stillanleg afköst (b) og síubandbreidd (c)
WGM örvökvafallaróman
í örvökvaflögunni, sérstaklega fyrir dropann í olíunni (dropi í olíu), vegna eiginleika yfirborðsspennunnar, fyrir þvermál tugir eða jafnvel hundruð míkron, mun hann sviftast í olíunni og mynda næstum fullkomin kúla.Með hagræðingu á brotstuðul er dropinn sjálfur fullkominn kúlulaga resonator með gæðastuðul meira en 108. Það forðast einnig vandamálið við uppgufun í olíunni.Fyrir tiltölulega stóra dropa munu þeir „sitja“ á efri eða neðri hliðarveggjum vegna þéttleikamismuns.Þessi tegund af dropum getur aðeins notað hliðarörvunarhaminn.
Birtingartími: 23. október 2023