ମାଇକ୍ରୋ-ନାନୋ ଫଟୋନିକ୍ସ ମୁଖ୍ୟତଃ ମାଇକ୍ରୋ ଏବଂ ନାନୋ ସ୍କେଲରେ ଆଲୋକ ଏବଂ ପଦାର୍ଥ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାର ନିୟମ ଏବଂ ଆଲୋକ ଉତ୍ପାଦନ, ପ୍ରସାରଣ, ନିୟନ୍ତ୍ରଣ, ଚିହ୍ନଟ ଏବଂ ସେନ୍ସିଂରେ ଏହାର ପ୍ରୟୋଗ ଅଧ୍ୟୟନ କରେ। ମାଇକ୍ରୋ-ନାନୋ ଫଟୋନିକ୍ସ ଉପ-ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ଡିଭାଇସଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ଫଟୋନ୍ ସମନ୍ୱୟର ଡିଗ୍ରୀକୁ ଉନ୍ନତ କରିପାରିବ, ଏବଂ ଏହା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଚିପ୍ସ ପରି ଏକ ଛୋଟ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଚିପ୍ରେ ଫଟୋନିକ୍ ଡିଭାଇସଗୁଡ଼ିକୁ ଏକୀକୃତ କରିବା ଆଶା କରାଯାଏ। ନାନୋ-ପୃଷ୍ଠ ପ୍ଲାଜମୋନିକ୍ସ ହେଉଛି ମାଇକ୍ରୋ-ନାନୋ ଫଟୋନିକ୍ସର ଏକ ନୂତନ କ୍ଷେତ୍ର, ଯାହା ମୁଖ୍ୟତଃ ଧାତୁ ନାନୋଷ୍ଟ୍ରକ୍ଚରରେ ଆଲୋକ ଏବଂ ପଦାର୍ଥ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଅଧ୍ୟୟନ କରେ। ଏଥିରେ ଛୋଟ ଆକାର, ଉଚ୍ଚ ଗତି ଏବଂ ପାରମ୍ପରିକ ବିଚ୍ଛିନ୍ନତା ସୀମା ଅତିକ୍ରମ କରିବାର ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ରହିଛି। ନାନୋପ୍ଲାଜମା-ତରଙ୍ଗଗାଇଡ୍ ଗଠନ, ଯାହାର ଭଲ ସ୍ଥାନୀୟ କ୍ଷେତ୍ର ବୃଦ୍ଧି ଏବଂ ଅନୁମାନ ଫିଲ୍ଟରିଂ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଅଛି, ନାନୋ-ଫିଲ୍ଟର, ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ବିଭାଜନ ମଲ୍ଟିପ୍ଲେକ୍ସର, ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ସ୍ୱିଚ୍, ଲେଜର ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ମାଇକ୍ରୋ-ନାନୋ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଡିଭାଇସ୍ଗୁଡ଼ିକର ଆଧାର। ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ମାଇକ୍ରୋକେଭିଟି ଆଲୋକକୁ କ୍ଷୁଦ୍ର ଅଞ୍ଚଳଗୁଡ଼ିକରେ ସୀମିତ କରେ ଏବଂ ଆଲୋକ ଏବଂ ପଦାର୍ଥ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାକୁ ବହୁଳ ଭାବରେ ବୃଦ୍ଧି କରେ। ତେଣୁ, ଉଚ୍ଚ ଗୁଣବତ୍ତା କାରକ ସହିତ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ମାଇକ୍ରୋକେଭିଟି ଉଚ୍ଚ ସମ୍ବେଦନଶୀଳତା ସେନ୍ସିଂ ଏବଂ ଚିହ୍ନଟର ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଉପାୟ।
WGM ମାଇକ୍ରୋକେଭିଟି
ସାମ୍ପ୍ରତିକ ବର୍ଷଗୁଡ଼ିକରେ, ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ମାଇକ୍ରୋକେଭିଟି ଏହାର ମହାନ ପ୍ରୟୋଗ ସମ୍ଭାବନା ଏବଂ ବୈଜ୍ଞାନିକ ଗୁରୁତ୍ୱ ଯୋଗୁଁ ବହୁତ ଧ୍ୟାନ ଆକର୍ଷଣ କରିଛି। ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ମାଇକ୍ରୋକେଭିଟି ମୁଖ୍ୟତଃ ମାଇକ୍ରୋସ୍ଫିୟର, ମାଇକ୍ରୋକଲମ୍, ମାଇକ୍ରୋରିଂ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଜ୍ୟାମିତିକୁ ନେଇ ଗଠିତ। ଏହା ଏକ ପ୍ରକାରର ରୂପଗତ ନିର୍ଭରଶୀଳ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ରେଜୋନେଟର। ମାଇକ୍ରୋକେଭିଟିରେ ଆଲୋକ ତରଙ୍ଗଗୁଡ଼ିକ ମାଇକ୍ରୋକେଭିଟି ଇଣ୍ଟରଫେସରେ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ପ୍ରତିଫଳିତ ହୁଏ, ଯାହା ଫଳରେ ଏକ ରେଜୋନେସ ମୋଡ୍ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ ଯାହାକୁ ହ୍ୱସପିରିଂ ଗ୍ୟାଲେରୀ ମୋଡ୍ (WGM) କୁହାଯାଏ। ଅନ୍ୟ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ରେଜୋନେଟରମାନଙ୍କ ତୁଳନାରେ, ମାଇକ୍ରୋକେଭିଟିଗୁଡ଼ିକର ଉଚ୍ଚ Q ମୂଲ୍ୟ (106 ରୁ ଅଧିକ), ନିମ୍ନ ମୋଡ୍ ଭଲ୍ୟୁମ୍, ଛୋଟ ଆକାର ଏବଂ ସହଜ ଏକୀକରଣ ଇତ୍ୟାଦି ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ରହିଛି ଏବଂ ଏହାକୁ ଉଚ୍ଚ-ସମ୍ବେଦନଶୀଳତା ବାୟୋକେମିକାଲ୍ ସେନ୍ସିଂ, ଅଲ୍ଟ୍ରା-ଲୋ ଥ୍ରେସହୋଲ୍ଡ ଲେଜର ଏବଂ ନନଲାଇନ୍ କାର୍ଯ୍ୟରେ ପ୍ରୟୋଗ କରାଯାଇଛି। ଆମର ଗବେଷଣା ଲକ୍ଷ୍ୟ ହେଉଛି ବିଭିନ୍ନ ଗଠନ ଏବଂ ମାଇକ୍ରୋକେଭିଟିର ବିଭିନ୍ନ ଆକୃତିର ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକୁ ଖୋଜିବା ଏବଂ ଅଧ୍ୟୟନ କରିବା ଏବଂ ଏହି ନୂତନ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକୁ ପ୍ରୟୋଗ କରିବା। ମୁଖ୍ୟ ଗବେଷଣା ଦିଗଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ: WGM ମାଇକ୍ରୋକେଭିଟିର ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକ ଗବେଷଣା, ମାଇକ୍ରୋକେଭିଟିର ନିର୍ମାଣ ଗବେଷଣା, ମାଇକ୍ରୋକେଭିଟିର ପ୍ରୟୋଗ ଗବେଷଣା, ଇତ୍ୟାଦି।
WGM ମାଇକ୍ରୋକେଭିଟି ବାୟୋକେମିକାଲ ସେନ୍ସିଂ
ପରୀକ୍ଷଣରେ, ସେନ୍ସିଂ ମାପ ପାଇଁ ଚାରି-କ୍ରମ ଉଚ୍ଚ-କ୍ରମ WGM ମୋଡ୍ M1 (ଚିତ୍ର 1(a)) ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା। ନିମ୍ନ-କ୍ରମ ମୋଡ୍ ତୁଳନାରେ, ଉଚ୍ଚ-କ୍ରମ ମୋଡ୍ ର ସମ୍ବେଦନଶୀଳତା ବହୁତ ଉନ୍ନତ ହୋଇଥିଲା (ଚିତ୍ର 1(b))।
ଚିତ୍ର 1. ମାଇକ୍ରୋକ୍ୟାପିଲାରୀ ଗହ୍ବରର ଅନୁପାତ ମୋଡ୍ (a) ଏବଂ ଏହାର ଅନୁରୂପ ପ୍ରତିସରଣ ସୂଚକାଙ୍କ ସମ୍ବେଦନଶୀଳତା (b)
ଉଚ୍ଚ Q ମୂଲ୍ୟ ସହିତ ଟ୍ୟୁନେବଲ୍ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫିଲ୍ଟର୍
ପ୍ରଥମେ, ଧୀରେ ଧୀରେ ପରିବର୍ତ୍ତିତ ହେଉଥିବା ରେଡିଆଲ୍ ସିଲିଣ୍ଡ୍ରାଲ୍ ମାଇକ୍ରୋକେଭିଟିକୁ ବାହାର କରାଯାଏ, ଏବଂ ତା’ପରେ ରେଜୋନାଣ୍ଟ୍ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ (ଚିତ୍ର 2 (a)) ଠାରୁ ଆକୃତି ଆକାରର ନୀତି ଉପରେ ଆଧାରିତ ଯୋଡିବା ସ୍ଥିତିକୁ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଭାବରେ ଘୁଞ୍ଚାଇ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ଟ୍ୟୁନିଂ ହାସଲ କରାଯାଇପାରିବ। ଟ୍ୟୁନେବଲ୍ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଏବଂ ଫିଲ୍ଟରିଂ ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ ଚିତ୍ର 2 (b) ଏବଂ (c) ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି। ଏହା ସହିତ, ଉପ-ନାନୋମିଟର ସଠିକତା ସହିତ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ବିସ୍ଥାପନ ସେନସିଂ ଅନୁଭବ କରିପାରିବ।
ଚିତ୍ର 2. ଟ୍ୟୁନେବଲ୍ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫିଲ୍ଟର (a), ଟ୍ୟୁନେବଲ୍ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା (b) ଏବଂ ଫିଲ୍ଟର ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ (c) ର ଯୋଜନାବଦ୍ଧ ଚିତ୍ର।
WGM ମାଇକ୍ରୋଫ୍ଲୁଇଡିକ୍ ଡ୍ରପ୍ ରେସୋନେଟର
ମାଇକ୍ରୋଫ୍ଲୁଇଡିକ୍ ଚିପ୍ରେ, ବିଶେଷକରି ତେଲରେ ଥିବା ବୁନ୍ଦା ପାଇଁ (ତେଲରେ ବୁନ୍ଦା ବୁନ୍ଦା), ପୃଷ୍ଠ ଟେନସନର ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଯୋଗୁଁ, ଦଶ କିମ୍ବା ଶହ ଶହ ମାଇକ୍ରୋନ ବ୍ୟାସ ପାଇଁ, ଏହା ତେଲରେ ଝୁଲି ରହିବ, ଏକ ପ୍ରାୟ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଗୋଲକ ଗଠନ କରିବ। ପ୍ରତିସରଣ ସୂଚକାଙ୍କ ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍ ମାଧ୍ୟମରେ, ବୁନ୍ଦା ନିଜେ 108 ରୁ ଅଧିକ ଗୁଣାତ୍ମକ କାରକ ସହିତ ଏକ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଗୋଲକୀୟ ପ୍ରତିଧ୍ୱନକ। ଏହା ତେଲରେ ବାଷ୍ପୀଭବନ ସମସ୍ୟାକୁ ମଧ୍ୟ ଏଡାଏ। ଅପେକ୍ଷାକୃତ ବଡ଼ ବୁନ୍ଦା ପାଇଁ, ଘନତା ପାର୍ଥକ୍ୟ ଯୋଗୁଁ ସେମାନେ ଉପର କିମ୍ବା ତଳ ପାର୍ଶ୍ୱ କାନ୍ଥରେ "ବସିବେ"। ଏହି ପ୍ରକାରର ବୁନ୍ଦା କେବଳ ପାର୍ଶ୍ଵିକ ଉତ୍ତେଜନା ମୋଡ୍ ବ୍ୟବହାର କରିପାରିବ।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଅକ୍ଟୋବର-୨୩-୨୦୨୩