Ny fotonika mikrô-nano dia mandalina indrindra ny lalàn'ny fifandraisana misy eo amin'ny hazavana sy ny zavatra amin'ny ambaratonga mikrô sy nano ary ny fampiharana azy amin'ny famokarana hazavana, fandefasana, fanaraha-maso, fitadiavana ary fahatsapana. Ny fitaovana fotonika mikrô-nano dia afaka manatsara tsara ny haavon'ny fampidirana fotona, ary antenaina hampiditra fitaovana fotonika ao anaty puce optika kely toy ny puce elektronika. Ny plasmonics nano-surface dia sehatra vaovao amin'ny fotonika mikrô-nano, izay mandalina indrindra ny fifandraisana misy eo amin'ny hazavana sy ny zavatra ao amin'ny nanostructures metaly. Manana ny toetran'ny habe kely, hafainganam-pandeha avo lenta ary mandresy ny fetran'ny diffraction nentim-paharazana izy io. Ny rafitra nanoplasma-waveguide, izay manana fanamafisana tsara ny saha eo an-toerana sy ny toetran'ny sivana resonance, no fototry ny nano-filter, wavelength division multiplexer, optical switch, laser ary fitaovana optika mikrô-nano hafa. Ny microcavities optika dia mametra ny hazavana amin'ny faritra kely ary manatsara be ny fifandraisana misy eo amin'ny hazavana sy ny zavatra. Noho izany, ny microcavity optika misy anton-javatra avo lenta dia fomba manan-danja amin'ny fahatsapana sy fitadiavana avo lenta.
Kavina bitika WGM
Tato anatin'ny taona vitsivitsy, ny lavaka kely optika dia nahasarika ny sain'ny maro noho ny fahafahany mampiasa azy betsaka sy ny lanjany ara-tsiansa. Ny lavaka kely optika dia ahitana indrindra ny mikrôsfera, ny kônôla kely, ny peratra kely ary ny endrika hafa. Karazana resonator optika miankina amin'ny morfolojia izy io. Ny onjam-pahazavana ao amin'ny lavaka kely dia taratra tanteraka eo amin'ny fifandraisan'ny lavaka kely, ka miteraka fomba resonance antsoina hoe whispering gallery mode (WGM). Raha ampitahaina amin'ny resonator optika hafa, ny mikrôresonatera dia manana ny toetran'ny sandan'ny Q avo (mihoatra ny 106), ny volume mode ambany, ny habe kely ary ny fampidirana mora, sns., ary efa nampiharina tamin'ny fahatsapana biochemika avo lenta, laser ambany dia ambany ary ny fihetsika tsy mitongilana. Ny tanjon'ny fikarohanay dia ny mahita sy mandalina ny toetran'ny rafitra samihafa sy ny morfolojia samihafa amin'ny lavaka kely, ary mampihatra ireo toetra vaovao ireo. Ny tari-dalana fikarohana lehibe dia ahitana: fikarohana momba ny toetran'ny optika amin'ny lavaka kely WGM, fikarohana momba ny fanamboarana lavaka kely, fikarohana momba ny fampiharana ny lavaka kely, sns.
Fahitana biochemika amin'ny lavaka bitika WGM
Tao amin'ny andrana, ny fomba WGM avo lenta efatra M1 (SARY 1(a)) no nampiasaina tamin'ny fandrefesana. Raha ampitahaina amin'ny fomba ambany, dia nihatsara be ny fahatsapana ny fomba avo lenta (SARY 1(b)).
Sary 1. Fomba fandrefesana (a) an'ny lavaka mikrôkapilary sy ny fahatsapana ny tondro refractive mifandraika amin'izany (b)
Sivana optika azo ovaina miaraka amin'ny sandan'ny Q avo lenta
Voalohany, esorina ny lavaka bitika miovaova tsikelikely amin'ny alalan'ny radial, ary avy eo dia azo tanterahina ny fanitsiana ny halavan'ny onjam-peo amin'ny alàlan'ny famindrana mekanika ny toerana misy ny fifandraisana mifototra amin'ny fitsipiky ny haben'ny endrika satria ny halavan'ny onjam-peo resonant (Sary 2 (a)). Ny fahombiazana azo ovaina sy ny bandwidth sivana dia aseho amin'ny Sary 2 (b) sy (c). Ho fanampin'izany, ny fitaovana dia afaka manatanteraka ny fahatsapana fifindran'ny optika miaraka amin'ny fahamarinan'ny ambanin'ny nanometer.
Sary 2. Kisarisary skematika amin'ny sivana optika azo ovaina (a), ny fahombiazan'ny sivana azo ovaina (b) ary ny bandwidth-n'ny sivana (c)
Resonatora mitete mikraoba WGM
Ao amin'ny puce microfluidic, indrindra ho an'ny rano mitete ao anaty menaka (droplet in-oil), noho ny toetran'ny fihenjanana ambonin'ny tany, ho an'ny savaivony am-polony na an-jatony microns aza, dia hihantona ao anaty menaka izy io, ka hamorona bola efa ho tonga lafatra. Amin'ny alàlan'ny fanatsarana ny index refractive, ny rano mitete dia resonator bola tonga lafatra miaraka amin'ny facteur de qualité mihoatra ny 108. Misoroka ny olan'ny etona ao anaty menaka ihany koa izy io. Ho an'ny rano mitete somary lehibe, dia "hipetraka" eo amin'ny rindrina ambony na ambany izy ireo noho ny fahasamihafan'ny hakitroky. Ity karazana rano mitete ity dia afaka mampiasa ny fomba fanentanana lateral ihany.
Fotoana fandefasana: 23 Oktobra 2023