Bidh meanbh-nano-fotonaig gu sònraichte a’ sgrùdadh lagh an eadar-obrachaidh eadar solas agus stuth aig sgèile meanbh agus nano agus a chur an sàs ann an gineadh, sgaoileadh, riaghladh, lorg agus mothachadh solais. Faodaidh innealan fo-thonn-fhaid meanbh-nano-fotonaig ìre amalachaidh foton a leasachadh gu h-èifeachdach, agus thathar an dùil gun cuir iad innealan fotonaig a-steach do chip optigeach beag mar chips dealanach. Tha plasmonics uachdar nano na raon ùr de mheanbh-nano-fotonaig, a bhios gu sònraichte a’ sgrùdadh an eadar-obrachaidh eadar solas agus stuth ann an nano-structaran meatailt. Tha feartan meud beag, astar àrd agus a’ faighinn thairis air a’ chrìoch diffraction traidiseanta aige. Tha structar treòraiche-tonn nanoplasma, aig a bheil deagh fheartan leasachaidh achaidh ionadail agus sìoladh ath-shonnrachaidh, na bhunait airson nano-chriathrag, ioma-fhilltear roinneadh tonn-fhaid, suidse optigeach, laser agus innealan optigeach meanbh-nano eile. Bidh meanbh-chuasan optigeach a’ cuingealachadh solas gu roinnean beaga bìodach agus a’ neartachadh an eadar-obrachaidh eadar solas agus stuth gu mòr. Mar sin, tha am meanbh-chuas optigeach le factar càileachd àrd na dhòigh chudromach air mothachadh agus lorg àrd-mhothachaidh.
Mion-chuas WGM
Anns na bliadhnachan mu dheireadh, tha meanbh-chuasan optaigeach air mòran aire a tharraing air sgàth a chomas tagraidh mhòir agus a chudromachd saidheansail. Tha a’ mhòr-chuid den mhion-chuas optaigeach air a dhèanamh suas de mhicrosfèir, meanbh-cholbh, meanbh-fhàinne agus geoimeatraidhean eile. ’S e seòrsa de ath-shondair optaigeach an urra ri morf-eòlas a th’ ann. Tha tonnan solais ann am meanbh-chuasan air an nochdadh gu h-iomlan aig eadar-aghaidh a’ mhion-chuas, agus mar thoradh air sin tha modh ath-shondais ris an canar modh gailearaidh cogarsaich (WGM). An coimeas ri ath-shondairean optaigeach eile, tha feartan luach Q àrd (nas motha na 106), meud modh ìosal, meud beag agus amalachadh furasta, msaa., aig meanbh-ath-shondairean, agus chaidh an cur an sàs ann an mothachadh bith-cheimiceach àrd-mhothachail, laser stairsneach ultra-ìosal agus gnìomh neo-loidhneach. ’S e ar n-amas rannsachaidh feartan diofar structaran agus diofar morf-eòlasan meanbh-chuasan a lorg agus a sgrùdadh, agus na feartan ùra sin a chur an sàs. Am measg nam prìomh stiùiridhean rannsachaidh tha: rannsachadh feartan optaigeach meanbh-chuas WGM, rannsachadh saothrachaidh meanbh-chuas, rannsachadh tagraidh meanbh-chuas, msaa.
Mothachadh bith-cheimiceach meanbh-chuas WGM
Anns an deuchainn, chaidh modh WGM àrd-òrdugh ceithir-òrdugh M1 (FIG. 1(a)) a chleachdadh airson tomhas mothachaidh. An coimeas ris a’ mhodh ìosal-òrdugh, chaidh cugallachd a’ mhodh àrd-òrdugh a leasachadh gu mòr (FIG. 1(b)).
Figear 1. Modh ath-shonnrachaidh (a) den chuas meanbh-chaipil agus a cugallachd clàr-amais ath-tharraingeach co-fhreagarrach (b)
Criathrag optaigeach atharrachail le luach Q àrd
An toiseach, thèid am meanbh-chuas siolandair radaigeach a tha ag atharrachadh gu slaodach a tharraing a-mach, agus an uairsin faodar an tonn-fhaid a thionndadh gu meacanaigeach le bhith a’ gluasad suidheachadh a’ cheangail gu meacanaigeach stèidhichte air prionnsapal meud a’ chumaidh bhon tonn-fhaid ath-shondach (Figear 2 (a)). Tha an coileanadh atharrachail agus an leud-bann sìolaidh air an sealltainn ann am Figear 2 (b) agus (c). A bharrachd air an sin, faodaidh an inneal mothachadh gluasad optigeach a thoirt gu buil le cruinneas fo-nanometer.
Figear 2. Diagram sgemataigeach de chriathar optaigeach atharrachail (a), coileanadh atharrachail (b) agus leud-bann criathar (c)
Ath-fhuaimneadair boinne microfluidic WGM
Anns a’ chip mhicrofluidic, gu h-àraidh airson a’ bhoinneag san ola (boinneag ann an ola), air sgàth feartan an teannachadh uachdair, airson trast-thomhas deichean no eadhon ceudan de mhicronan, bidh e crochte san ola, a’ cruthachadh cruinne cha mhòr foirfe. Tro bhith a’ leasachadh clàr-amais ath-tharraingeach, tha am boinneag fhèin na ath-shuidheadair cruinne foirfe le factar càileachd nas motha na 108. Bidh e cuideachd a’ seachnadh duilgheadas falmhachadh san ola. Airson boinneagan an ìre mhath mòr, bidh iad “nan suidhe” air na ballachan taobh àrda no ìosal air sgàth eadar-dhealachaidhean dùmhlachd. Chan urrainn don t-seòrsa boinneag seo ach am modh brosnachaidh taobhach a chleachdadh.
Àm puist: 23 Dàmhair 2023