মাইক্রো-ন্যানো ফোটোনিক্স কি?

মাইক্রো-ন্যানো ফোটোনিক্স প্রধানত মাইক্রো এবং ন্যানো স্কেলে আলো এবং পদার্থের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া আইন এবং আলোক উত্পাদন, সংক্রমণ, নিয়ন্ত্রণ, সনাক্তকরণ এবং সেন্সিং-এ এর প্রয়োগ অধ্যয়ন করে। মাইক্রো-ন্যানো ফটোনিক্স সাব-ওয়েভেলংথ ডিভাইসগুলি কার্যকরভাবে ফোটন একীকরণের মাত্রা উন্নত করতে পারে এবং এটি ইলেকট্রনিক চিপগুলির মতো একটি ছোট অপটিক্যাল চিপে ফোটোনিক ডিভাইসগুলিকে একীভূত করবে বলে আশা করা হচ্ছে। ন্যানো-সারফেস প্লাজমোনিক্স হল মাইক্রো-ন্যানো ফটোনিক্সের একটি নতুন ক্ষেত্র, যা প্রধানত ধাতব ন্যানোস্ট্রাকচারে আলো এবং পদার্থের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া অধ্যয়ন করে। এটির ছোট আকার, উচ্চ গতি এবং প্রথাগত বিচ্ছুরণ সীমা অতিক্রম করার বৈশিষ্ট্য রয়েছে। ন্যানোপ্লাজমা-ওয়েভগাইড স্ট্রাকচার, যা ভাল স্থানীয় ক্ষেত্রের বর্ধন এবং অনুরণন ফিল্টারিং বৈশিষ্ট্য রয়েছে, ন্যানো-ফিল্টার, তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিভাগ মাল্টিপ্লেক্সার, অপটিক্যাল সুইচ, লেজার এবং অন্যান্য মাইক্রো-ন্যানো অপটিক্যাল ডিভাইসের ভিত্তি। অপটিক্যাল মাইক্রোক্যাভিটিগুলি আলোকে ক্ষুদ্র অঞ্চলে সীমাবদ্ধ করে এবং আলো এবং পদার্থের মধ্যে মিথস্ক্রিয়াকে ব্যাপকভাবে উন্নত করে। অতএব, উচ্চ মানের ফ্যাক্টর সহ অপটিক্যাল মাইক্রোক্যাভিটি উচ্চ সংবেদনশীলতা সেন্সিং এবং সনাক্তকরণের একটি গুরুত্বপূর্ণ উপায়।

WGM মাইক্রোক্যাভিটি

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, অপটিক্যাল মাইক্রোক্যাভিটি তার দুর্দান্ত প্রয়োগের সম্ভাবনা এবং বৈজ্ঞানিক তাত্পর্যের কারণে অনেক মনোযোগ আকর্ষণ করেছে। অপটিক্যাল মাইক্রোক্যাভিটি প্রধানত মাইক্রোস্ফিয়ার, মাইক্রোকলাম, মাইক্রোরিং এবং অন্যান্য জ্যামিতি নিয়ে গঠিত। এটি এক ধরনের অঙ্গসংস্থান নির্ভর অপটিক্যাল রেজোনেটর। মাইক্রোক্যাভিটিগুলিতে হালকা তরঙ্গগুলি মাইক্রোক্যাভিটি ইন্টারফেসে সম্পূর্ণরূপে প্রতিফলিত হয়, যার ফলে একটি অনুরণন মোড হয় যাকে বলা হয় হুইস্পারিং গ্যালারি মোড (WGM)। অন্যান্য অপটিক্যাল রেজোনেটরের সাথে তুলনা করে, মাইক্রোরেসোনেটরগুলির উচ্চ Q মান (106-এর বেশি), কম মোড ভলিউম, ছোট আকার এবং সহজ একীকরণ ইত্যাদি বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং উচ্চ-সংবেদনশীলতা জৈব রাসায়নিক সংবেদন, অতি-লো থ্রেশহোল্ড লেজার এবং প্রয়োগ করা হয়েছে। অরৈখিক কর্ম। আমাদের গবেষণার লক্ষ্য হল মাইক্রোক্যাভিটিগুলির বিভিন্ন কাঠামো এবং বিভিন্ন আকারের বৈশিষ্ট্যগুলি খুঁজে বের করা এবং অধ্যয়ন করা এবং এই নতুন বৈশিষ্ট্যগুলি প্রয়োগ করা। প্রধান গবেষণা নির্দেশাবলীর মধ্যে রয়েছে: WGM মাইক্রোক্যাভিটির অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য গবেষণা, মাইক্রোক্যাভিটির ফ্যাব্রিকেশন রিসার্চ, মাইক্রোক্যাভিটির প্রয়োগ গবেষণা ইত্যাদি।

WGM মাইক্রোক্যাভিটি বায়োকেমিক্যাল সেন্সিং

পরীক্ষায়, সেন্সিং পরিমাপের জন্য চার-অর্ডার হাই-অর্ডার WGM মোড M1(FIG। 1(a)) ব্যবহার করা হয়েছিল। লো-অর্ডার মোডের সাথে তুলনা করে, হাই-অর্ডার মোডের সংবেদনশীলতা ব্যাপকভাবে উন্নত হয়েছে (FIG। 1(b))।

চিত্র 1. মাইক্রোক্যাপিলারি গহ্বরের অনুরণন মোড (ক) এবং এর সংশ্লিষ্ট প্রতিসরাঙ্ক সংবেদনশীলতা (খ)

উচ্চ Q মান সহ টিউনযোগ্য অপটিক্যাল ফিল্টার

প্রথমে, রেডিয়াল ধীরে ধীরে পরিবর্তনশীল নলাকার মাইক্রোক্যাভিটি বের করা হয়, এবং তারপর অনুরণিত তরঙ্গদৈর্ঘ্য (চিত্র 2 (ক)) থেকে আকৃতির আকারের নীতির উপর ভিত্তি করে যান্ত্রিকভাবে কাপলিং অবস্থান সরানোর মাধ্যমে তরঙ্গদৈর্ঘ্যের টিউনিং অর্জন করা যেতে পারে। টিউনযোগ্য কর্মক্ষমতা এবং ফিল্টারিং ব্যান্ডউইথ চিত্র 2 (b) এবং (c) এ দেখানো হয়েছে। এছাড়াও, ডিভাইসটি সাব-ন্যানোমিটার নির্ভুলতার সাথে অপটিক্যাল ডিসপ্লেসমেন্ট সেন্সিং উপলব্ধি করতে পারে।

চিত্র 2. টিউনেবল অপটিক্যাল ফিল্টার (a), টিউনেবল পারফরম্যান্স (b) এবং ফিল্টার ব্যান্ডউইথ (c) এর স্কিম্যাটিক ডায়াগ্রাম

WGM মাইক্রোফ্লুইডিক ড্রপ রেজোনেটর

মাইক্রোফ্লুইডিক চিপে, বিশেষ করে তেলের ফোঁটার জন্য (ফোঁটা ইন-অয়েল), পৃষ্ঠের টানের বৈশিষ্ট্যের কারণে, দশ বা এমনকি কয়েকশ মাইক্রনের ব্যাসের জন্য, এটি তেলের মধ্যে স্থগিত করা হবে, প্রায় একটি গঠন করে নিখুঁত গোলক। প্রতিসরণকারী সূচকের অপ্টিমাইজেশনের মাধ্যমে, ড্রপলেটটি নিজেই একটি নিখুঁত গোলাকার অনুরণন যন্ত্র যার গুণমান 108-এর বেশি। এটি তেলের বাষ্পীভবনের সমস্যাও এড়ায়। অপেক্ষাকৃত বড় ফোঁটার জন্য, তারা ঘনত্বের পার্থক্যের কারণে উপরের বা নীচের দিকের দেয়ালে "বসবে"। এই ধরনের ফোঁটা শুধুমাত্র পার্শ্বীয় উত্তেজনা মোড ব্যবহার করতে পারে।