F'dawn l-aħħar għaxar snin, id-dinja bdiet tiżviluppa b'mod vigoruż il-fotoniki Micro-Nano u t-teknoloġija tagħha, billi tgħaqqad it-teknoloġija optoelettronika man-nanoteknoloġija, u t-titjib tat-teknoloġija ototelettronika eżistenti. Minn tororji bażiċi, tfaċċaw apparat funzjonali bi strutturi Mikro-Nano għal applikazzjonijiet integrati tas-sistema fotonika Mikro-Nano u teknoloġija ta 'akkwist ta' immaġni f'ħin reali b'riżoluzzjoni għolja, tfaċċaw għadd kbir ta 'prinċipji, metodi u teknoloġiji innovattivi fil-qasam tal-fotonika Micro-Nano u l-integrazzjoni tat-tagħmir optoelettroniku. Huwa mistenni li jirrealizza varjetà ta' apparat funzjonali ġdid fuq l-iskala Micro-Nano, li jiftaħ pjattaforma ġdida għal ġenerazzjoni ġdida ta' teknoloġija tal-istrumenti.
Teorija bażika: Meta d-daqs karatteristiku tal-istruttura Mikro-Nano jilħaq in-nanometru jew saħansitra l-iskala atomika, il-parametri materjali fl-ekwazzjonijiet makro Maxwell jinbidlu, li jirriżultaw f'diversi effetti ottiċi speċjali, bħal-lokalizzazzjoni ta' kamp ħafif li jikser il-limitu ta' diffrazzjoni, titjib fil-kamp elettromanjetiku, Titjib tar-radjazzjoni, titjib fl-assorbiment/trasmissjoni/riflessjoni, titjib fl-effett mhuxlineari, effett tad-dawl bil-mod, effett medju ekwivalenti ta' struttura fonda ta' sub-wavelength, eċċ. Dawn l-effetti ottiċi speċjali huma diffiċli biex jiġu spjegati bl-użu ta' tooriji ottiċi tradizzjonali, u proċessi fiżiċi differenti fi strutturi differenti jeħtieġ li jiġu kkunsidrati speċifikament. Il-kjarifika tal-mekkaniżmu fiżiku ta' dawn l-effetti ottiċi speċjali se tipprovdi gwida teoretika għad-disinn ta' apparat fotoniku Micro-Nano. Fl-istess ħin, fl-istruttura fotonika Mikro-Nano, minħabba l-effett lokali qawwi tal-kamp tad-dawl, l-akkoppjar bejn il-kamp tad-dawl u oqsma fiżiċi oħra huwa msaħħaħ. L-akkoppjar kumpless bejn l-oqsma tad-dawl, tal-magna, tal-elettriku, tas-sħana u ta' oqsma oħra multi-fiżika jeħtieġ li jiġi solvut bl-iżvilupp ta' tooriji u algoritmi korrispondenti. Fil-preżent, il-komunità internazzjonali kienet kapaċi tittratta xi problemi ta 'akkoppjar multi-fiżika, iżda għadu 'l bogħod milli jilħaq il-livell ta' soluzzjoni sħiħa tal-problema.
Apparat funzjonali: Apparat funzjonali micro-Nano fotonics jista' jirrealizza l-ġenerazzjoni tad-dawl, it-trażmissjoni, ir-regolamentazzjoni; is-sejbien u s-sensazzjoni fl-iskala Micro-Nano, u għandhom il-vantaġġi ta' daqs żgħir, veloċità mgħaġġla u jegħlbu l-limitu tradizzjonali ta' diffrazzjoni. Fil-preżent, apparati funzjonali mikro-Nano optoelettroniċi ġodda bbażati fuq gwidi ta' mewġ nanofotoniċi, kristalli fotonika, plasmons tal-wiċċ, u metamaterjali elettromanjetiċi artifiċjali jistgħu jikkontrollaw il-kamp ħafif fl-iskala Micro-Nano biex jipproduċu rispons elettromanjetiku stramba u karatteristiċi ta 'dispersjoni, u ntużaw għal realizzazzjoni preliminari Sorsi tad-dawl integrati Mikro-Nano-skala, swiċċijiet ottiċi kollha, swiċċijiet ottiċi, modulaturi ottiċi, eċċ. Fuq il-bażi ta' apparat optoelettroniku bbażat fuq l-arsenide tal-gallju, il-fosfid tal-indium, in-nitrur tal-gallju u materjali oħra inorganiċi semikondutturi, l-iżvilupp ulterjuri ta' materjali ġodda komposti Nano optoelettronika u teknoloġija tal-ipproċessar Mikro-Nano u teknoloġija ta' integrazzjoni ta' varjetà ta' materjali etoelettroniċi eteroġenji huwa r-riċerka internazzjonali attwali Hot spot. Barra minn hekk, it-tagħmir funzjonali li juża materjali organiċi semikondutturi, bħall-OLEDs, iċ-ċelloli solari b'rita organika rqiqa (OSC), transisters organiċi rqaq tal-films (OTFT), eċċ., irċevew ukoll attenzjoni estensiva miċ-ċrieki akkademiċi u industrijali.
Applikazzjoni tas-sistema: Id-disinn tal-istruttura Mikro-Nano jista' effettivament itejjeb l-effiċjenza tal-konverżjoni tal-enerġija fotoelettrika, u jiġi applikat għat-titjib tal-effiċjenza fotovoltajka tal-konverżjoni taċ-ċelloli solari; il-midjum artifiċjali kompost kompost mill-istruttura tas-sotto-wavelength jista' jipproduċi stealth elettromanjetiku, qerq ottiku, eċċ. Fenomeni fiżiċi ġodda għandhom applikazzjonijiet importanti fl-iskoperta u l-anti-sejbien ta' sinjali ottiċi; teknoloġija ottika tal-immaġini b'mikroskopija b'riżoluzzjoni tan-nanometru għandha applikazzjonijiet importanti fl-oqsma tal-immaġini bijomedika, il-ħżin tal-informazzjoni, il-litografija ta' preċiżjoni, l-analiżi tal-materjal, eċċ.; In-nanostrutturi tas-sors jistgħu jirrealizzaw bijosensuri ta' sensittività għolja, li bħalissa jintużaw b'mod wiesa' fl-iskoperta bijomedika u fid-dijanjożi bikrija tal-mard; Sistemi ta 'ċippa fotonika mikro-Nano jistgħu jiksbu standards integrati ta' frekwenza ultra-għolja ta 'preċiżjoni (ħin) biex jissodisfaw satelliti żgħar, missili u Rekwiżiti għal tagħmir portabbli; abbażi ta' gwidi ottiċi strutturati man-Nano u metamaterjali fotonika Micro-Nano, jistgħu jinkisbu varjetà ta' effetti tal-wiri 3D, li jipprovdu ideat ġodda għall-iżvilupp ta' sistemi ta' wiri 3D b'għajnejn naked; il-kontroll tal-arja kkondizzjonata fuq l-istrutturi Micro-Nano jista' jiġi żviluppat Dimensjonijiet ġodda ta' multipliksing, inkluż momentum angolari fotoniku (OAM) spazju b'modalità tridimensjonali waħda u multiplikazzjoni spazjali b'modalità trasversali b'żewġ dimensjonijiet (MDM), għandhom il-potenzjal li jerġgħu jżidu bil-kbir il-kapaċità tat-trażmissjoni tal-informazzjoni ottika; ibbażat fuq l-implimentazzjoni tal-lejżer femtosecond Is-sistema tal-ipproċessar Mikro-Nano tista 'tipproduċi strutturi ottiċi Mikro-Nano dimensjonali kumplessi, li jipprovdi l-possibbiltà għal integrazzjoni kumplessa taċ-ċippa optoelettronika.
