Mikro-nano fotonika əsasən mikro və nano miqyasda işıq və maddə arasında qarşılıqlı təsir qanununu və onun işığın yaranması, ötürülməsi, tənzimlənməsi, aşkarlanması və hiss edilməsində tətbiqini öyrənir. Mikro-nano fotonik alt dalğa uzunluğu cihazları foton inteqrasiya dərəcəsini effektiv şəkildə yaxşılaşdıra bilər və fotonik cihazları elektron çiplər kimi kiçik bir optik çipə inteqrasiya edəcəyi gözlənilir. Nano-səthi plazmonika mikro-nano fotonikanın yeni sahəsidir və əsasən metal nanostrukturlarda işıq və maddənin qarşılıqlı təsirini öyrənir. Kiçik ölçülü, yüksək sürət və ənənəvi difraksiya həddini aşan xüsusiyyətlərə malikdir. Yaxşı yerli sahə gücləndirilməsi və rezonans filtrləmə xüsusiyyətlərinə malik olan nanoplazma dalğa qurğusu strukturu nano filtr, dalğa uzunluğu bölgüsü multipleksoru, optik açar, lazer və digər mikro-nano optik cihazların əsasını təşkil edir. Optik mikro boşluqlar işığı kiçik bölgələrlə məhdudlaşdırır və işıq və maddə arasında qarşılıqlı əlaqəni xeyli artırır. Buna görə də, yüksək keyfiyyət faktoru olan optik mikroboşluq yüksək həssaslıq algılama və aşkarlamanın mühüm yoludur.
WGM mikroboşluğu
Son illərdə optik mikroboşluq böyük tətbiq potensialına və elmi əhəmiyyətinə görə çox diqqəti cəlb etmişdir. Optik mikroboşluq əsasən mikrosfer, mikrokolon, mikrohalqa və digər həndəsələrdən ibarətdir. Bu, bir növ morfoloji asılı optik rezonatordur. Mikroboşluqlardakı işıq dalğaları mikro boşluq interfeysində tam əks olunur, nəticədə pıçıltı qalereya rejimi (WGM) adlanan rezonans rejimi yaranır. Digər optik rezonatorlarla müqayisədə mikrorezonatorlar yüksək Q dəyəri (106-dan çox), aşağı rejim həcmi, kiçik ölçülü və asan inteqrasiya və s. xüsusiyyətlərinə malikdir və yüksək həssaslıqlı biokimyəvi zondlama, ultra aşağı eşik lazer və qeyri-xətti hərəkət. Tədqiqat məqsədimiz mikroboşluqların müxtəlif strukturlarının və müxtəlif morfologiyalarının xüsusiyyətlərini tapmaq və öyrənmək və bu yeni xüsusiyyətləri tətbiq etməkdir. Əsas tədqiqat istiqamətlərinə aşağıdakılar daxildir: WGM mikro boşluğunun optik xüsusiyyətlərinin tədqiqi, mikroboşluğun istehsal tədqiqatı, mikro boşluğun tətbiqi tədqiqatı və s.
WGM mikroboşluğun biokimyəvi tədqiqi
Təcrübədə ölçməni hiss etmək üçün dörd dərəcəli yüksək dərəcəli WGM rejimi M1 (şək. 1(a)) istifadə edilmişdir. Aşağı sifariş rejimi ilə müqayisədə, yüksək sifariş rejiminin həssaslığı çox yaxşılaşdırılmışdır (şəkil 1(b)).
Şəkil 1. Mikrokapilyar boşluğun rezonans rejimi (a) və ona uyğun sınma əmsalı həssaslığı (b)
Yüksək Q dəyəri ilə tənzimlənən optik filtr
Birincisi, radial yavaş-yavaş dəyişən silindrik mikro boşluq çıxarılır və sonra dalğa uzunluğunun tənzimlənməsinə rezonans dalğa uzunluğundan bəri forma ölçüsü prinsipi əsasında birləşmə mövqeyini mexaniki şəkildə hərəkət etdirməklə nail olmaq olar (Şəkil 2 (a)). Tənzimlənən performans və filtrləmə bant genişliyi Şəkil 2 (b) və (c)-də göstərilmişdir. Bundan əlavə, cihaz sub-nanometr dəqiqliyi ilə optik yerdəyişmə algılamasını həyata keçirə bilər.
Şəkil 2. Tənzimlənən optik filtrin sxematik diaqramı (a), tənzimlənə bilən performans (b) və filtr bant genişliyi (c)
WGM mikrofluidik düşmə rezonatoru
mikrofluidik çipdə, xüsusən də yağdakı damlacıq üçün (damcı in-neft) səthi gərilmə xüsusiyyətlərinə görə onlarla və hətta yüzlərlə mikron diametrdə yağda asılaraq, təxminən mükəmməl sfera. Kırılma əmsalının optimallaşdırılması sayəsində damcı özü keyfiyyət əmsalı 108-dən çox olan mükəmməl sferik rezonatordur. O, həmçinin neftdə buxarlanma probleminin qarşısını alır. Nisbətən böyük damcılar üçün, sıxlıq fərqləri səbəbindən yuxarı və ya aşağı yan divarlarda "oturacaqlar". Bu tip damcı yalnız yanal həyəcan rejimindən istifadə edə bilər.
Göndərmə vaxtı: 23 oktyabr 2023-cü il