માઇક્રો-નેનો ફોટોનિક્સ શું છે?

માઇક્રો-નેનો ફોટોનિક્સ મુખ્યત્વે માઇક્રો અને નેનો સ્કેલ પર પ્રકાશ અને મેટર વચ્ચેના ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના કાયદા અને પ્રકાશ જનરેશન, ટ્રાન્સમિશન, રેગ્યુલેશન, ડિટેક્શન અને સેન્સિંગમાં તેની એપ્લિકેશનનો અભ્યાસ કરે છે. માઇક્રો-નેનો ફોટોનિક્સ પેટા-તરંગલંબાઇ ઉપકરણો ફોટોન એકીકરણની ડિગ્રીને અસરકારક રીતે સુધારી શકે છે, અને તે ફોટોનિક ઉપકરણોને ઇલેક્ટ્રોનિક ચિપ્સ જેવા નાના opt પ્ટિકલ ચિપમાં એકીકૃત કરવાની અપેક્ષા રાખે છે. નેનો-સપાટી પ્લાઝ્મોનિક્સ એ માઇક્રો-નેનો ફોટોનિક્સનું નવું ક્ષેત્ર છે, જે મુખ્યત્વે મેટલ નેનોસ્ટ્રક્ચર્સમાં પ્રકાશ અને પદાર્થ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો અભ્યાસ કરે છે. તેમાં નાના કદ, હાઇ સ્પીડ અને પરંપરાગત વિક્ષેપ મર્યાદાને દૂર કરવાની લાક્ષણિકતાઓ છે. નેનોપ્લાઝ્મા-વેવગાઇડ સ્ટ્રક્ચર, જેમાં સારી સ્થાનિક ક્ષેત્ર વૃદ્ધિ અને રેઝોનન્સ ફિલ્ટરિંગ લાક્ષણિકતાઓ છે, તે નેનો-ફિલ્ટર, તરંગલંબાઇ વિભાગ મલ્ટિપ્લેક્સર, opt પ્ટિકલ સ્વીચ, લેસર અને અન્ય માઇક્રો-નેનો ઓપ્ટિકલ ઉપકરણોનો આધાર છે. Ical પ્ટિકલ માઇક્રોકેવિટીઝ નાના પ્રદેશોમાં પ્રકાશને મર્યાદિત કરે છે અને પ્રકાશ અને પદાર્થ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને મોટા પ્રમાણમાં વધારે છે. તેથી, ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા પરિબળ સાથેની opt પ્ટિકલ માઇક્રોકેવિટી એ ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા સંવેદના અને તપાસની એક મહત્વપૂર્ણ રીત છે.

ડબલ્યુજીએમ માઇક્રોકેવિટી

તાજેતરના વર્ષોમાં, તેની મહાન એપ્લિકેશન સંભવિત અને વૈજ્ .ાનિક મહત્વને કારણે opt પ્ટિકલ માઇક્રોકેવિટીએ ખૂબ ધ્યાન આકર્ષિત કર્યું છે. Ical પ્ટિકલ માઇક્રોકેવિટીમાં મુખ્યત્વે માઇક્રોસ્ફિયર, માઇક્રોકોલમ, માઇક્રોરીંગ અને અન્ય ભૂમિતિ હોય છે. તે એક પ્રકારનું મોર્ફોલોજિક આશ્રિત opt પ્ટિકલ રેઝોનેટર છે. માઇક્રોકેવિટીઝમાં પ્રકાશ તરંગો માઇક્રોકેવિટી ઇન્ટરફેસ પર સંપૂર્ણપણે પ્રતિબિંબિત થાય છે, પરિણામે વ્હિસ્પરિંગ ગેલેરી મોડ (ડબલ્યુજીએમ) નામના રેઝોનન્સ મોડમાં પરિણમે છે. અન્ય opt પ્ટિકલ રેઝોનેટર્સની તુલનામાં, માઇક્રોરોસોનેટર્સમાં ઉચ્ચ ક્યૂ મૂલ્ય (106 કરતા વધારે), લો મોડ વોલ્યુમ, નાના કદ અને સરળ એકીકરણ, વગેરેની લાક્ષણિકતાઓ હોય છે, અને ઉચ્ચ-સંવેદનશીલતા બાયોકેમિકલ સેન્સિંગ, અલ્ટ્રા-લો થ્રેશોલ્ડ લેસર અને નોનલાઇનર ક્રિયા પર લાગુ કરવામાં આવી છે. અમારું સંશોધન ધ્યેય વિવિધ રચનાઓ અને માઇક્રોકેવિટીઝના વિવિધ મોર્ફોલોજિસની લાક્ષણિકતાઓ શોધવા અને તેનો અભ્યાસ કરવાનું છે અને આ નવી લાક્ષણિકતાઓ લાગુ કરવી છે. મુખ્ય સંશોધન દિશાઓમાં શામેલ છે: ડબલ્યુજીએમ માઇક્રોકેવિટીનું opt પ્ટિકલ લાક્ષણિકતાઓ સંશોધન, માઇક્રોકેવિટીનું બનાવટી સંશોધન, માઇક્રોકેવિટીનું એપ્લિકેશન સંશોધન, વગેરે.

ડબલ્યુજીએમ માઇક્રોકેવિટી બાયોકેમિકલ સેન્સિંગ

પ્રયોગમાં, ચાર-ઓર્ડર હાઇ-ઓર્ડર ડબલ્યુજીએમ મોડ એમ 1 (ફિગ. 1 (એ)) નો ઉપયોગ સેન્સિંગ માપન માટે કરવામાં આવ્યો હતો. લો-ઓર્ડર મોડની તુલનામાં, હાઇ-ઓર્ડર મોડની સંવેદનશીલતામાં મોટા પ્રમાણમાં સુધારો થયો હતો (ફિગ. 1 (બી)).

આકૃતિ 1. માઇક્રોકેપિલરી પોલાણ અને તેના અનુરૂપ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ સંવેદનશીલતા (બી) નો રેઝોનન્સ મોડ (એ)

ઉચ્ચ ક્યૂ મૂલ્ય સાથે ટ્યુનેબલ ઓપ્ટિકલ ફિલ્ટર

પ્રથમ, રેડિયલ ધીમે ધીમે બદલાતા નળાકાર માઇક્રોકેવિટીને બહાર કા .વામાં આવે છે, અને પછી રેઝોનન્ટ તરંગલંબાઇ (આકૃતિ 2 (એ)) હોવાથી આકારના કદના સિદ્ધાંતના આધારે મિકેનિકલ રીતે કપ્લિંગની સ્થિતિને ખસેડીને તરંગલંબાઇ ટ્યુનિંગ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. ટ્યુનેબલ પ્રદર્શન અને ફિલ્ટરિંગ બેન્ડવિડ્થ આકૃતિ 2 (બી) અને (સી) માં બતાવવામાં આવી છે. આ ઉપરાંત, ઉપકરણ પેટા-નેનોમીટર ચોકસાઈ સાથે opt પ્ટિકલ ડિસ્પ્લેસમેન્ટ સેન્સિંગને અનુભવી શકે છે.

આકૃતિ 2. ટ્યુનેબલ opt પ્ટિકલ ફિલ્ટર (એ), ટ્યુનેબલ પર્ફોર્મન્સ (બી) અને ફિલ્ટર બેન્ડવિડ્થ (સી) નું યોજનાકીય આકૃતિ

ડબલ્યુજીએમ માઇક્રોફ્લુઇડિક ડ્રોપ રેઝોનેટર

માઇક્રોફ્લુઇડિક ચિપમાં, ખાસ કરીને તેલમાં (ટપકું ઇન-ઓઇલ) ટપકતા માટે, સપાટીના તણાવની લાક્ષણિકતાઓને કારણે, દસ અથવા તો સેંકડો માઇક્રોનનો વ્યાસ માટે, તે તેલમાં સસ્પેન્ડ કરવામાં આવશે, જે લગભગ સંપૂર્ણ સ્વર બનાવે છે. રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સના optim પ્ટિમાઇઝેશન દ્વારા, ટીપું પોતે એક સંપૂર્ણ ગોળાકાર રેઝોનેટર છે જેમાં 108 થી વધુ ગુણવત્તાવાળા પરિબળ છે. તે તેલમાં બાષ્પીભવનની સમસ્યાને પણ ટાળે છે. પ્રમાણમાં મોટા ટીપાં માટે, તેઓ ઘનતાના તફાવતોને કારણે ઉપલા અથવા નીચલા બાજુની દિવાલો પર "બેસશે". આ પ્રકારનો ટપકું ફક્ત બાજુની ઉત્તેજના મોડનો ઉપયોગ કરી શકે છે.