Cad is fótónaic micrea-nana ann?

Déanann fótóinic micrea-nana staidéar den chuid is mó ar dhlí na hidirghníomhaíochta idir solas agus ábhar ar scála micrea agus nana agus ar a fheidhmiú i nginiúint solais, tarchur, rialáil, braite agus braite. Is féidir le feistí fo-thonnfhad fótóinic micrea-nana feabhas a chur go héifeachtach ar mhéid an chomhtháthaithe fhótóin, agus táthar ag súil go ndéanfar feistí fótóinic a chomhtháthú i sliseanna beag optúil cosúil le sliseanna leictreonacha. Is réimse nua de fhótóinic micrea-nana é plasmonaic nana-dhromchla, a dhéanann staidéar go príomha ar an idirghníomhaíocht idir solas agus ábhar i nanastruchtúir miotail. Tá tréithe méid beag, ardluais aige agus an teorainn díraonta traidisiúnta a shárú. Tá struchtúr nanaplasma-tonn-treoraithe, a bhfuil dea-fheabhsú réimse áitiúil agus tréithe scagtha athshondais, mar bhunús le nana-scagaire, ilphléacsóir roinn tonnfhad, lasc optúil, léasair agus feistí micrea-nana optúla eile. Teorannaíonn microcavities optúla solas do réigiúin bheaga agus cuireann siad go mór leis an idirghníomhú idir solas agus ábhar. Dá bhrí sin, is bealach tábhachtach é an microcavity optúil le fachtóir ardchaighdeáin chun íogaireacht ard a bhrath agus a bhrath.

Micrea-cavity WGM

Le blianta beaga anuas, tharraing an microcavity optúil go leor aird mar gheall ar a chumas iarratais iontach agus a thábhacht eolaíoch. Is éard atá sa mhicrocavity optúil go príomha ná micreasféar, microcolumn, microring agus geoiméadracht eile. Is cineál athshondóra optúil spleách moirfeolaíoch é. Léirítear tonnta solais i microcavities go hiomlán ag an gcomhéadan microcavity, agus mar thoradh air sin tá modh athshondais ar a dtugtar modh gailearaí whispering (WGM). I gcomparáid le athshonadóirí optúla eile, tá tréithe luach ard Q (níos mó ná 106), méid modh íseal, méid beag agus comhtháthú éasca ag microresonators, agus tá siad curtha i bhfeidhm ar braite bithcheimiceach ard-íogaireachta, léasair tairseach ultra-íseal agus gníomh neamhlíneach. Is é an sprioc atá againn taighde ná tréithe struchtúir éagsúla agus moirfeolaíochtaí éagsúla microcavities a aimsiú agus staidéar a dhéanamh orthu, agus na tréithe nua seo a chur i bhfeidhm. Áirítear ar na príomhthreoracha taighde: taighde ar shaintréithe optúla microcavity WGM, taighde monaraithe microcavity, taighde iarratais ar mhicrocavity, etc.

Braite bithcheimiceach microcavity WGM

Sa turgnamh, úsáideadh an modh WGM ard-ord ceithre ord M1(FIG. 1(a)) le haghaidh tomhais braite. I gcomparáid leis an modh íseal-ordú, feabhsaíodh íogaireacht an mhodha ard-ordaithe go mór (FIG. 1(b)).

pictiúr_20231023100759

Fíor 1. Modh athshondais (a) den chuas micricapillary agus a íogaireacht innéacs athraonta comhfhreagrach (b)

Scagaire optúil tunable le luach ard Q

Gcéad dul síos, tarraingítear amach an microcavity sorcóireach gathacha atá ag athrú go mall, agus ansin is féidir an tiúnadh tonnfhad a bhaint amach tríd an suíomh cúplála a bhogadh go meicniúil bunaithe ar phrionsabal an mhéid cruth ó bhí an tonnfhad athshondach (Fíor 2 (a)). Taispeántar an fheidhmíocht tunable agus an bandaleithead scagtha i bhFíor 2 (b) agus (c). Ina theannta sin, is féidir leis an bhfeiste braite díláithrithe optúla a bhaint amach le cruinneas fo-nanaiméadar.

Scagaire optúil tunable le luach ard Q

Fíor 2. Léaráid scéimreach den scagaire optúil inthuite (a), feidhmíocht intiúntha (b) agus bandaleithead an scagaire (c)

Athshonator titim micrea-sreabhach WGM

sa sliseanna microfluidic, go háirithe le haghaidh an droplet san ola (buail in-ola), mar gheall ar shaintréithe an teannas dromchla, le haghaidh trastomhas na ndeicheann nó fiú na céadta miocrón, beidh sé ar fionraí san ola, ag cruthú beagnach sféar foirfe. Trí leas iomlán a bhaint as innéacs athraonta, is athshonadóir sféarúil foirfe é an droplet féin le fachtóir cáilíochta níos mó ná 108. Seachnaíonn sé freisin fadhb galú san ola. I gcás braoiníní sách mór, "suí" ar na ballaí taobh uachtaracha nó íochtaracha mar gheall ar dhifríochtaí dlúis. Ní féidir leis an gcineál seo droplet ach an modh excitation cliathánach a úsáid.


Am postála: Oct-23-2023