Микро-нанофотоника, нигездә, микро һәм нано масштабта яктылык һәм матдә арасындагы үзара бәйләнеш законын һәм аның яктылык генерацияләү, тапшыру, көйләү, ачыклау һәм сизүдә кулланылышын өйрәнә. Микро-нанофотониканың субдулкын озынлыгы җайланмалары фотон интеграциясе дәрәҗәсен нәтиҗәле рәвештә яхшырта ала, һәм фотон җайланмаларын электрон чиплар кебек кечкенә оптик чипка интеграцияләү көтелә. Нано-өслек плазмоникасы - микро-нанофотониканың яңа өлкәсе, ул нигездә металл наноструктуралардагы яктылык һәм матдә арасындагы үзара бәйләнешне өйрәнә. Аның кечкенә зурлык, югары тизлек һәм традицион дифракция чиген узу үзенчәлекләре бар. Локаль кырны яхшырту һәм резонанс фильтрлау үзенчәлекләренә ия булган наноплазма-дулкын үткәргеч структурасы нано-фильтр, дулкын озынлыгы бүлү мультиплексоры, оптик ачкыч, лазер һәм башка микро-нано оптик җайланмаларның нигезе булып тора. Оптик микрокуышлыклар яктылыкны кечкенә өлкәләр белән чикли һәм яктылык һәм матдә арасындагы үзара бәйләнешне сизүне нык көчәйтә. Шуңа күрә югары сыйфатлы факторлы оптик микрокуышлык югары сизгерлекне сизү һәм ачыклауның мөһим ысулы булып тора.
WGM микрокуышлыгы
Соңгы елларда оптик микрокуышлык зур куллану потенциалы һәм фәнни әһәмияте аркасында зур игътибар җәлеп итте. Оптик микрокуышлык, нигездә, микросфера, микроколонка, микробоҗра һәм башка геометрияләрдән тора. Ул морфологик яктан бәйле оптик резонатор төре. Микрокуышлыклардагы яктылык дулкыннары микрокуышлык интерфейсында тулысынча чагылыш таба, нәтиҗәдә пышылдау галереясе режимы (WGM) дип аталган резонанс режимы барлыкка килә. Башка оптик резонаторлар белән чагыштырганда, микрорезонаторлар югары Q кыйммәте (106 дан зуррак), түбән режим күләме, кечкенә зурлык һәм җиңел интеграция һ.б. үзенчәлекләренә ия, һәм алар югары сизгерлекле биохимик сизү, ультра түбән бусага лазеры һәм сызыклы булмаган тәэсирдә кулланыла. Безнең тикшеренү максатыбыз - микрокуышлыкларның төрле структураларының һәм төрле морфологияләренең үзенчәлекләрен табу һәм өйрәнү, һәм бу яңа үзенчәлекләрне куллану. Төп тикшеренү юнәлешләре: WGM микрокуышлыгының оптик үзенчәлекләрен тикшерү, микрокуышлык җитештерү тикшеренүе, микрокуышлыкның куллану тикшеренүе һ.б.
WGM микрокавышлы биохимик сизү
Экспериментта, сизү үлчәүләре өчен дүрт тәртипле югары тәртипле WGM режимы M1 (1 нче рәсем(а)) кулланылды. Түбән тәртипле режим белән чагыштырганда, югары тәртипле режимның сизгерлеге күпкә яхшырды (1 нче рәсем(б)).
1 нче рәсем. Микрокапилляр куышлыгының резонанс режимы (а) һәм аңа туры килә торган сыну күрсәткече сизгерлеге (б)
Югары Q кыйммәте белән көйләнә торган оптик фильтр
Башта радиаль әкрен үзгәрүче цилиндрик микрокуышлык тартыла, аннары дулкын озынлыгын көйләүгә резонанс дулкын озынлыгыннан форма зурлыгы принцибына нигезләнеп тоташтыру позициясен механик рәвештә күчерү юлы белән ирешергә мөмкин (2 нче рәсем (а)). Көйләнерлек эшчәнлек һәм фильтрлау полосасы киңлеге 2 нче рәсем (b) һәм (c) да күрсәтелгән. Моннан тыш, җайланма оптик күчеш сизүне нанометрдан түбән төгәллек белән гамәлгә ашыра ала.
2 нче рәсем. Көйләнә торган оптик фильтрның схемасы (а), көйләнә торган эшчәнлек (b) һәм фильтрның полоса киңлеге (c)
WGM микрофлюидик тамчы резонаторы
Микрофлюидик чипта, бигрәк тә майдагы тамчы өчен (май эчендәге тамчы), өслек киеренкелеге үзенчәлекләре аркасында, дистәләгән яки хәтта йөзләгән микрон диаметры өчен, ул майда асылынып торачак, диярлек камил сфера барлыкка китерәчәк. Сыну күрсәткечен оптимальләштерү аша тамчы үзе 108 дән артык сыйфат коэффициенты булган камил сферик резонатор булып тора. Ул шулай ук майда парга әйләнү проблемасыннан котыла. Чагыштырмача зур тамчылар өчен алар тыгызлык аермалары аркасында өске яки аскы ян стеналарда "утырачак". Бу төр тамчылар тик ян кузгату режимын гына куллана ала.
Бастырып чыгару вакыты: 2023 елның 23 октябре