מיקראָ-נאַנאָ פאָטאָניקס שטודירט דער הויפּט דעם געזעץ פון אינטעראַקציע צווישן ליכט און מאַטעריע אויף מיקראָ און נאַנאָ וואָג און זיין אַפּליקאַציע אין ליכט דזשענעריישאַן, טראַנסמיסיע, רעגולאַציע, דעטעקציע און סענסינג. מיקראָ-נאַנאָ פאָטאָניקס סוב-וועוולענגט דעוויסעס קענען עפעקטיוו פֿאַרבעסערן דעם גראַד פון פאָטאָן אינטעגראַציע, און עס איז דערוואַרט צו ינטאַגרירן פאָטאָניק דעוויסעס אין אַ קליין אָפּטיש טשיפּ ווי עלעקטראָניש טשיפּס. נאַנאָ-אויבערפלאַך פּלאַזמאָניקס איז אַ נייַ פעלד פון מיקראָ-נאַנאָ פאָטאָניקס, וואָס דער הויפּט שטודירט די אינטעראַקציע צווישן ליכט און מאַטעריע אין מעטאַל נאַנאָסטרוקטורן. עס האט די קעראַקטעריסטיקס פון קליין גרייס, הויך גיכקייַט און אָוווערקאַמינג די טראדיציאנעלן דיפראַקשאַן שיעור. נאַנאָפּלאַזמאַ-וועוולגייד סטרוקטור, וואָס האט גוטע היגע פעלד פֿאַרבעסערונג און רעזאָנאַנס פילטערינג קעראַקטעריסטיקס, איז די באַזע פון נאַנאָ-פילטער, וועוולענגט דיוויזשאַן מולטיפּלעקסער, אָפּטיש סוויטש, לאַזער און אנדערע מיקראָ-נאַנאָ אָפּטיש דעוויסעס. אָפּטיש מיקראָקאַוויטיז באַגרענעצן ליכט צו קליינטשיק מקומות און שטארק פֿאַרבעסערן די אינטעראַקציע צווישן ליכט און מאַטעריע. דעריבער, די אָפּטיש מיקראָקאַוויטיז מיט הויך קוואַליטעט פאַקטאָר איז אַ וויכטיק וועג פון הויך סענסיטיוויטי סענסינג און דעטעקציע.
WGM מיקראָקאַוויטי
אין די לעצטע יאָרן, האט אָפּטישע מיקראָקאַוויטי געצויגן גרויס אויפמערקזאַמקייט צוליב איר גרויסן אַפּליקאַציע פּאָטענציאַל און וויסנשאַפטלעכער באַדייטונג. די אָפּטישע מיקראָקאַוויטי באַשטייט הויפּטזעכלעך פון מיקראָספערעס, מיקראָקאָלומען, מיקראָרינגס און אַנדערע געאָמעטריעס. דאָס איז אַ סאָרט מאָרפאָלאָגיש-אָפּהענגיקער אָפּטישער רעזאָנאַטאָר. ליכט-כוואַליעס אין מיקראָקאַוויטיז ווערן גאָר רעפלעקטירט ביים מיקראָקאַוויטי אינטערפאַס, וואָס רעזולטירט אין אַ רעזאָנאַנץ מאָדע גערופן "וויספּערינג גאַלעריע מאָדע" (WGM). קאַמפּערד מיט אַנדערע אָפּטישע רעזאָנאַטאָרן, האָבן מיקראָרעזאָנאַטאָרן די קעראַקטעריסטיקס פון אַ הויכן Q ווערט (גרעסער ווי 106), נידעריקן מאָדע וואָלומען, קליינע גרייס און גרינגע אינטעגראַציע, אאז"וו, און זענען געוואָרן געווענדט צו הויך-סענסיטיוויטי ביאָכעמישע סענסינג, אולטראַ-נידעריק שוועל לאַזער און ניט-לינעאַרע אַקציע. אונדזער פאָרשונג ציל איז צו געפֿינען און שטודירן די קעראַקטעריסטיקס פון פאַרשידענע סטרוקטורן און פאַרשידענע מאָרפאָלאָגיעס פון מיקראָקאַוויטיז, און צו ווענדן די נייע קעראַקטעריסטיקס. די הויפּט פאָרשונג ריכטונגען אַרייַננעמען: אָפּטישע קעראַקטעריסטיקס פאָרשונג פון WGM מיקראָקאַוויטי, פאַבריקאַציע פאָרשונג פון מיקראָקאַוויטי, אַפּליקאַציע פאָרשונג פון מיקראָקאַוויטי, אאז"וו.
WGM מיקראָקאַוויטי ביאָכעמישע סענסינג
אין דעם עקספּערימענט, איז דער פיר-אָרדענונג הויך-אָרדענונג WGM מאָדע M1 (פיגור 1(א)) גענוצט געוואָרן פֿאַר סענסינג מעסטונג. קאַמפּערד מיט דעם נידעריק-אָרדענונג מאָדע, איז די סענסיטיוויטי פון דעם הויך-אָרדענונג מאָדע שטאַרק פֿאַרבעסערט געוואָרן (פיגור 1(ב)).
פיגור 1. רעזאָנאַנץ מאָדע (אַ) פון די מיקראָקאַפּיללאַרי קאַוואַטי און איר קאָרעספּאָנדירנדיק רעפראַקטיוו אינדעקס סענסיטיוויטי (ב)
טונאַבאַל אָפּטיש פילטער מיט הויך Q ווערט
ערשטנס, ווערט די ראַדיאַלע לאַנגזאַם-טוישנדיקע צילינדרישע מיקראָקאַוויטי אַרויסגעצויגן, און דערנאָך קען די כוואַליע-לענג טונינג דערגרייכט ווערן דורך מעכאַניש באַוועגן די קאַפּלינג פּאָזיציע באַזירט אויף דעם פּרינציפּ פון פאָרעם גרייס זינט די רעזאָנאַנט כוואַליע-לענג (פיגור 2 (אַ)). די טונאַבאַל פאָרשטעלונג און פילטערינג באַנדווידט ווערן געוויזן אין פיגור 2 (ב) און (ג). אין דערצו, קען די דעווייס דערגרייכן אָפּטישע דיספּלייסמאַנט סענסינג מיט סוב-נאַנאָמעטער אַקיעראַסי.
פיגור 2. סכעמאטישע דיאַגראַמע פון טונאַבאַל אָפּטיש פילטער (א), טונאַבאַל פאָרשטעלונג (ב) און פילטער באַנדווידט (ג)
WGM מיקראָפלוידיק טראָפּן רעזאָנאַטאָר
אין דעם מיקראָפלוידיק טשיפּ, ספּעציעל פֿאַר די טראָפּן אין דעם אויל (טראָפּן אין-אויל), צוליב די כאַראַקטעריסטיקס פון דער ייבערפלאַך שפּאַנונג, פֿאַר אַ דיאַמעטער פון צענדליקער אָדער אפילו הונדערטער מיקראָנען, וועט עס זיין סוספּענדירט אין דעם אויל, פאָרמינג אַ כּמעט גאנץ ספעריש. דורך די אָפּטימיזאַציע פון רעפראַקטיוו אינדעקס, איז דער טראָפּן זיך אַ גאנץ ספעריש רעזאָנאַטאָר מיט אַ קוואַליטעט פאַקטאָר פון מער ווי 108. עס אויך אַוווידאַד די פּראָבלעם פון פארדאַמפּונג אין דעם אויל. פֿאַר לעפיערעך גרויס טראָפּן, וועלן זיי "זיצן" אויף די אויבערשטע אָדער נידעריקער זייט ווענט צוליב געדיכטקייַט דיפעראַנסיז. דעם טיפּ פון טראָפּן קען בלויז נוצן די לאַטעראַל עקסייטיישאַן מאָדע.
פּאָסט צייט: 23סטן אָקטאָבער 2023