மைக்ரோ-நானோ ஃபோட்டானிக்ஸ் என்றால் என்ன?

மைக்ரோ-நானோ ஃபோட்டானிக்ஸ் முக்கியமாக ஒளிக்கும் பொருளுக்கும் இடையிலான தொடர்பு விதியை நுண் மற்றும் நானோ அளவில் ஆய்வு செய்கிறது மற்றும் ஒளி உருவாக்கம், பரிமாற்றம், ஒழுங்குமுறை, கண்டறிதல் மற்றும் உணர்தல் ஆகியவற்றில் அதன் பயன்பாட்டை ஆய்வு செய்கிறது. மைக்ரோ-நானோ ஃபோட்டானிக்ஸ் துணை-அலைநீள சாதனங்கள் ஃபோட்டான் ஒருங்கிணைப்பின் அளவை திறம்பட மேம்படுத்த முடியும், மேலும் இது ஃபோட்டானிக் சாதனங்களை மின்னணு சில்லுகள் போன்ற ஒரு சிறிய ஆப்டிகல் சிப்பில் ஒருங்கிணைக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. நானோ-மேற்பரப்பு பிளாஸ்மோனிக்ஸ் என்பது மைக்ரோ-நானோ ஃபோட்டானிக்ஸின் ஒரு புதிய துறையாகும், இது முக்கியமாக உலோக நானோ கட்டமைப்புகளில் ஒளிக்கும் பொருளுக்கும் இடையிலான தொடர்புகளை ஆய்வு செய்கிறது. இது சிறிய அளவு, அதிவேகம் மற்றும் பாரம்பரிய மாறுபாடு வரம்பைக் கடக்கும் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. நல்ல உள்ளூர் புல மேம்பாடு மற்றும் அதிர்வு வடிகட்டுதல் பண்புகளைக் கொண்ட நானோபிளாஸ்மா-அலை வழிகாட்டி அமைப்பு, நானோ-வடிகட்டி, அலைநீளப் பிரிவு மல்டிபிளெக்சர், ஆப்டிகல் சுவிட்ச், லேசர் மற்றும் பிற மைக்ரோ-நானோ ஆப்டிகல் சாதனங்களின் அடிப்படையாகும். ஆப்டிகல் மைக்ரோகுழிகள் ஒளியை சிறிய பகுதிகளுக்கு மட்டுப்படுத்துகின்றன மற்றும் ஒளிக்கும் பொருளுக்கும் இடையிலான தொடர்புகளை பெரிதும் மேம்படுத்துகின்றன. எனவே, உயர்தர காரணியுடன் கூடிய ஆப்டிகல் மைக்ரோகுழி உயர் உணர்திறன் உணர்தல் மற்றும் கண்டறிதலின் ஒரு முக்கிய வழியாகும்.

WGM நுண்குழி

சமீபத்திய ஆண்டுகளில், ஆப்டிகல் மைக்ரோகேவிட்டி அதன் சிறந்த பயன்பாட்டு திறன் மற்றும் அறிவியல் முக்கியத்துவம் காரணமாக அதிக கவனத்தை ஈர்த்துள்ளது. ஆப்டிகல் மைக்ரோகேவிட்டி முக்கியமாக மைக்ரோஸ்பியர், மைக்ரோகோலம், மைக்ரோரிங் மற்றும் பிற வடிவியல்களைக் கொண்டுள்ளது. இது ஒரு வகையான உருவவியல் சார்ந்த ஆப்டிகல் ரெசனேட்டர் ஆகும். மைக்ரோகேவிட்டிகளில் உள்ள ஒளி அலைகள் மைக்ரோகேவிட்டி இடைமுகத்தில் முழுமையாக பிரதிபலிக்கப்படுகின்றன, இதன் விளைவாக விஸ்பரிங் கேலரி பயன்முறை (WGM) எனப்படும் அதிர்வு முறை ஏற்படுகிறது. மற்ற ஆப்டிகல் ரெசனேட்டர்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​மைக்ரோகேவிட்டி அதிக Q மதிப்பு (106 க்கும் அதிகமானது), குறைந்த பயன்முறை அளவு, சிறிய அளவு மற்றும் எளிதான ஒருங்கிணைப்பு போன்ற பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் அவை உயர் உணர்திறன் உயிர்வேதியியல் உணர்திறன், அல்ட்ரா-லோ த்ரெஷோல்ட் லேசர் மற்றும் நேரியல் அல்லாத செயல்பாட்டிற்குப் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன. எங்கள் ஆராய்ச்சி இலக்கு பல்வேறு கட்டமைப்புகள் மற்றும் மைக்ரோகேவிட்டிகளின் வெவ்வேறு உருவவியல்களின் பண்புகளைக் கண்டறிந்து ஆய்வு செய்வதும், இந்த புதிய பண்புகளைப் பயன்படுத்துவதும் ஆகும். முக்கிய ஆராய்ச்சி திசைகளில் பின்வருவன அடங்கும்: WGM மைக்ரோகேவிட்டியின் ஆப்டிகல் பண்புகள் ஆராய்ச்சி, மைக்ரோகேவிட்டியின் புனையமைப்பு ஆராய்ச்சி, மைக்ரோகேவிட்டியின் பயன்பாட்டு ஆராய்ச்சி, முதலியன.

WGM நுண்குழி உயிர்வேதியியல் உணர்தல்

சோதனையில், நான்கு-வரிசை உயர்-வரிசை WGM பயன்முறை M1(படம் 1(a)) உணர்தல் அளவீட்டிற்குப் பயன்படுத்தப்பட்டது. குறைந்த-வரிசை பயன்முறையுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​உயர்-வரிசை பயன்முறையின் உணர்திறன் பெரிதும் மேம்படுத்தப்பட்டது (படம் 1(b)).

படம் 1. மைக்ரோகேபிலரி குழியின் அதிர்வு முறை (a) மற்றும் அதனுடன் தொடர்புடைய ஒளிவிலகல் குறியீட்டு உணர்திறன் (b)

அதிக Q மதிப்புடன் டியூன் செய்யக்கூடிய ஆப்டிகல் வடிகட்டி

முதலில், ஆர மெதுவாக மாறும் உருளை நுண்குழி வெளியே இழுக்கப்படுகிறது, பின்னர் ஒத்ததிர்வு அலைநீளத்திலிருந்து வடிவ அளவின் கொள்கையின் அடிப்படையில் இணைப்பு நிலையை இயந்திரத்தனமாக நகர்த்துவதன் மூலம் அலைநீள சரிசெய்தலை அடைய முடியும் (படம் 2 (அ)). சரிசெய்யக்கூடிய செயல்திறன் மற்றும் வடிகட்டுதல் அலைவரிசை படம் 2 (பி) மற்றும் (சி) இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. கூடுதலாக, சாதனம் துணை-நானோமீட்டர் துல்லியத்துடன் ஒளியியல் இடப்பெயர்ச்சி உணர்தலை உணர முடியும்.

படம் 2. டியூன் செய்யக்கூடிய ஆப்டிகல் வடிகட்டி (a), டியூன் செய்யக்கூடிய செயல்திறன் (b) மற்றும் வடிகட்டி அலைவரிசை (c) ஆகியவற்றின் திட்ட வரைபடம்.

WGM மைக்ரோஃப்ளூயடிக் டிராப் ரெசனேட்டர்

நுண் திரவ சிப்பில், குறிப்பாக எண்ணெயில் உள்ள துளிக்கு (எண்ணெயில் உள்ள துளி), மேற்பரப்பு பதற்றத்தின் பண்புகள் காரணமாக, பத்து அல்லது நூற்றுக்கணக்கான மைக்ரான் விட்டத்திற்கு, அது எண்ணெயில் தொங்கவிடப்பட்டு, கிட்டத்தட்ட சரியான கோளத்தை உருவாக்குகிறது. ஒளிவிலகல் குறியீட்டை மேம்படுத்துவதன் மூலம், துளியே 108 க்கும் மேற்பட்ட தரக் காரணியுடன் ஒரு சரியான கோள ரெசனேட்டராகும். இது எண்ணெயில் ஆவியாதல் சிக்கலையும் தவிர்க்கிறது. ஒப்பீட்டளவில் பெரிய துளிகளுக்கு, அடர்த்தி வேறுபாடுகள் காரணமாக அவை மேல் அல்லது கீழ் பக்க சுவர்களில் "உட்கார்ந்து" இருக்கும். இந்த வகை துளி பக்கவாட்டு தூண்டுதல் பயன்முறையை மட்டுமே பயன்படுத்த முடியும்.