মাইক্রো-ন্যানো ফোটোনিক্স প্রধানত মাইক্রো এবং ন্যানো স্কেলে আলো ও পদার্থের মধ্যে মিথস্ক্রিয়ার নিয়ম এবং আলো উৎপাদন, সঞ্চালন, নিয়ন্ত্রণ, সনাক্তকরণ ও সেন্সিং-এ এর প্রয়োগ নিয়ে গবেষণা করে। মাইক্রো-ন্যানো ফোটোনিক্স সাব-ওয়েভলেংথ ডিভাইস কার্যকরভাবে ফোটন ইন্টিগ্রেশনের মাত্রা উন্নত করতে পারে এবং আশা করা যায় যে ফোটোনিক ডিভাইসগুলোকে ইলেকট্রনিক চিপের মতো একটি ছোট অপটিক্যাল চিপে একীভূত করা যাবে। ন্যানো-সারফেস প্লাজমনিক্স হলো মাইক্রো-ন্যানো ফোটোনিক্সের একটি নতুন ক্ষেত্র, যা প্রধানত ধাতব ন্যানোস্ট্রাকচারে আলো ও পদার্থের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া নিয়ে গবেষণা করে। এর বৈশিষ্ট্য হলো ক্ষুদ্র আকার, উচ্চ গতি এবং প্রচলিত ডিফ্র্যাকশন সীমা অতিক্রম করা। ন্যানোপ্লাজমা-ওয়েভগাইড কাঠামো, যার ভালো লোকাল ফিল্ড এনহ্যান্সমেন্ট এবং রেজোন্যান্স ফিল্টারিং বৈশিষ্ট্য রয়েছে, তা ন্যানো-ফিল্টার, ওয়েভলেংথ ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সার, অপটিক্যাল সুইচ, লেজার এবং অন্যান্য মাইক্রো-ন্যানো অপটিক্যাল ডিভাইসের ভিত্তি। অপটিক্যাল মাইক্রোক্যাভিটি আলোকে ক্ষুদ্র অঞ্চলে আবদ্ধ করে এবং আলো ও পদার্থের মধ্যে মিথস্ক্রিয়াকে ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করে। অতএব, উচ্চ কোয়ালিটি ফ্যাক্টরযুক্ত অপটিক্যাল মাইক্রোক্যাভিটি উচ্চ সংবেদনশীল সেন্সিং এবং সনাক্তকরণের একটি গুরুত্বপূর্ণ উপায়।
WGM মাইক্রোক্যাভিটি
সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, অপটিক্যাল মাইক্রোক্যাভিটি তার ব্যাপক প্রয়োগ সম্ভাবনা এবং বৈজ্ঞানিক তাৎপর্যের কারণে অনেক মনোযোগ আকর্ষণ করেছে। অপটিক্যাল মাইক্রোক্যাভিটি প্রধানত মাইক্রোস্ফিয়ার, মাইক্রোকলাম, মাইক্রোরিং এবং অন্যান্য জ্যামিতিক আকার নিয়ে গঠিত। এটি এক ধরনের আকার-নির্ভর অপটিক্যাল রেজোনেটর। মাইক্রোক্যাভিটির অভ্যন্তরে আলোক তরঙ্গ এর ইন্টারফেসে সম্পূর্ণরূপে প্রতিফলিত হয়, যার ফলে হুইস্পারিং গ্যালারি মোড (WGM) নামক একটি রেজোন্যান্স মোড তৈরি হয়। অন্যান্য অপটিক্যাল রেজোনেটরের তুলনায়, মাইক্রোরেজোনেটরের উচ্চ Q মান (10⁶-এর বেশি), কম মোড ভলিউম, ছোট আকার এবং সহজ ইন্টিগ্রেশন ইত্যাদি বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং এটি উচ্চ-সংবেদনশীল জৈব-রাসায়নিক সেন্সিং, অতি-নিম্ন থ্রেশহোল্ড লেজার এবং নন-লিনিয়ার অ্যাকশনে প্রয়োগ করা হয়েছে। আমাদের গবেষণার লক্ষ্য হলো মাইক্রোক্যাভিটির বিভিন্ন কাঠামো এবং বিভিন্ন আকারের বৈশিষ্ট্যগুলি খুঁজে বের করা ও অধ্যয়ন করা এবং এই নতুন বৈশিষ্ট্যগুলি প্রয়োগ করা। গবেষণার প্রধান ক্ষেত্রগুলির মধ্যে রয়েছে: WGM মাইক্রোক্যাভিটির অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য গবেষণা, মাইক্রোক্যাভিটি নির্মাণ গবেষণা, মাইক্রোক্যাভিটির প্রয়োগ গবেষণা ইত্যাদি।
WGM মাইক্রোক্যাভিটি জৈব রাসায়নিক সংবেদন
পরীক্ষায়, সেন্সিং পরিমাপের জন্য চতুর্থ-ক্রমের উচ্চ-ক্রমের WGM মোড M1 (চিত্র 1(a)) ব্যবহার করা হয়েছিল। নিম্ন-ক্রমের মোডের তুলনায়, উচ্চ-ক্রমের মোডের সংবেদনশীলতা অনেকাংশে উন্নত হয়েছিল (চিত্র 1(b))।
চিত্র ১. মাইক্রোক্যাপিলারি গহ্বরের অনুরণন মোড (ক) এবং এর সংশ্লিষ্ট প্রতিসরাঙ্ক সংবেদনশীলতা (খ)
উচ্চ Q মান সহ টিউনযোগ্য অপটিক্যাল ফিল্টার
প্রথমে, ব্যাসার্ধ বরাবর ধীরে ধীরে পরিবর্তনশীল নলাকার মাইক্রোক্যাভিটিটি বের করে আনা হয়, এবং তারপরে অনুনাদী তরঙ্গদৈর্ঘ্যের (চিত্র ২ (ক)) উপর ভিত্তি করে আকৃতির আকারের নীতির ওপর নির্ভর করে কাপলিং অবস্থানকে যান্ত্রিকভাবে সরানোর মাধ্যমে তরঙ্গদৈর্ঘ্য টিউনিং অর্জন করা যায়। টিউনযোগ্য কর্মক্ষমতা এবং ফিল্টারিং ব্যান্ডউইথ চিত্র ২ (খ) এবং (গ)-তে দেখানো হয়েছে। এছাড়াও, ডিভাইসটি সাব-ন্যানোমিটার নির্ভুলতার সাথে অপটিক্যাল সরণ সেন্সিং বাস্তবায়ন করতে পারে।
চিত্র ২. টিউনেবল অপটিক্যাল ফিল্টারের স্কিম্যাটিক ডায়াগ্রাম (ক), টিউনেবল পারফরম্যান্স (খ) এবং ফিল্টার ব্যান্ডউইথ (গ)
WGM মাইক্রোফ্লুইডিক ড্রপ রেজোনেটর
মাইক্রোফ্লুইডিক চিপে, বিশেষ করে তেলের মধ্যে থাকা ফোঁটার (ড্রপলেট ইন-অয়েল) ক্ষেত্রে, পৃষ্ঠটানের বৈশিষ্ট্যের কারণে, কয়েক দশ বা এমনকি কয়েকশ মাইক্রন ব্যাসের ফোঁটাগুলো তেলে ভাসমান থেকে প্রায় একটি নিখুঁত গোলক গঠন করে। প্রতিসরাঙ্কের অপ্টিমাইজেশনের মাধ্যমে, ফোঁটাটি নিজেই একটি নিখুঁত গোলাকার রেজোনেটরে পরিণত হয়, যার কোয়ালিটি ফ্যাক্টর ১০⁸-এর বেশি। এটি তেলে বাষ্পীভবনের সমস্যাও এড়িয়ে চলে। তুলনামূলকভাবে বড় ফোঁটাগুলো ঘনত্বের পার্থক্যের কারণে উপরের বা নীচের পাশের দেয়ালে "বসে" থাকে। এই ধরনের ফোঁটার জন্য শুধুমাত্র ল্যাটারাল এক্সাইটেশন মোড ব্যবহার করা যায়।
পোস্ট করার সময়: অক্টোবর-২৩-২০২৩