Yn ystod y deng mlynedd diwethaf, mae'r byd wedi dechrau datblygu ffotoneg Micro-Nano a'i dechnoleg yn egnïol, gan gyfuno technoleg optoelectronig â nanotechnoleg, ac uwchraddio'r dechnoleg optoelectronig bresennol. O ddamcaniaethau sylfaenol, dyfeisiau swyddogaethol gyda strwythurau Micro-Nano i geisiadau system ffotoneg Micro-Nano integredig a thechnoleg caffael delwedd amser real cydraniad uchel, mae nifer fawr o egwyddorion, dulliau a thechnolegau arloesol wedi dod i'r amlwg ym maes ffotoneg Micro-Nano ac integreiddio dyfeisiau optoelectronig. Disgwylir iddo ailddyrannu amrywiaeth o ddyfeisiau swyddogaethol newydd ar y raddfa Microfusnesau, gan agor llwyfan newydd ar gyfer cenhedlaeth newydd o dechnoleg offerynnau.
Theori sylfaenol: Pan fydd maint nodweddiadol y strwythur Microfusnesau yn cyrraedd y nanometer neu hyd yn oed y raddfa atomig, bydd y paramedrau materol yn hafaliadau macro Maxwell yn newid, gan arwain at effeithiau optegol arbennig amrywiol, megis localization maes golau yn torri'r terfyn gwasgariad, gwella maes electromagnetig, gwella ymbelydredd, amsugno/trosglwyddo/myfyrio, gwella effaith anslinellol, effaith golau araf, effaith ganolig gyfatebol strwythur is-donfedd dwfn, ac ati. Mae'n anodd esbonio'r effeithiau optegol arbennig hyn gan ddefnyddio damcaniaethau optegol traddodiadol, ac mae angen ystyried gwahanol brosesau ffisegol mewn gwahanol strwythurau yn benodol. Bydd egluro mecanwaith ffisegol yr effeithiau optegol arbennig hyn yn darparu canllawiau damcaniaethol ar gyfer dylunio dyfeisiau ffotonig Micro-Nano. Ar yr un pryd, yn y strwythur ffotonig Micro-Nano, oherwydd effaith leol gref y maes golau, mae'r cyplu rhwng y maes golau a meysydd ffisegol eraill yn cael ei wella. Mae angen datrys y cyplu cymhleth rhwng meysydd golau, peiriant, trydan, gwres ac aml-ffiseg eraill hefyd drwy ddatblygu damcaniaethau ac algorithmau cyfatebol. Ar hyn o bryd, mae'r gymuned ryngwladol wedi gallu delio â rhai problemau cyplu aml-ffiseg, ond mae ymhell o gyrraedd lefel datrys y broblem yn llwyr.
Dyfeisiau swyddogaethol: Gall dyfeisiau swyddogaethol micro-Nano ffotoneg ailddyrannu cynhyrchu golau, trosglwyddo, rheoleiddio; canfod a synhwyro ar raddfa Micro-Nano, ac mae ganddynt fanteision maint bach, cyflymder cyflym a goresgyn y terfyn gwasgariad traddodiadol. Ar hyn o bryd, dyfeisiau swyddogaethol micro-Nano optoelectronig newydd yn seiliedig ar donfedd nanoffonig, grisialau ffotonig, plasmonau arwyneb, a gall metaddeuliaethau electromagnetig artiffisial reoli'r maes golau ar raddfa Micro-Nano i gynhyrchu ymateb electromagnetig rhyfedd a nodweddion gwasgaru, ac fe'u defnyddiwyd ar gyfer ffynonellau golau integredig ar raddfa Micro-Nano rhagarweiniol, switshis optegol, optegyddion switshis, modiwleiddio optegol, ac ati. Ar sail dyfeisiau optoelectronig yn seiliedig ar galsiwm arsenide, indium ffosffad, nitride galsiwm a deunyddiau semenwyr anorganig eraill, datblygu ymhellach ddeunyddiau nano optoelectronig cyfansawdd newydd a thechnoleg prosesu Micro-Nano a thechnoleg integreiddio amrywiaeth o ddeunyddiau optoelectronig heterogenaidd yw'r ymchwil ryngwladol gyfredol Hot spot. Yn ogystal, mae dyfeisiau swyddogaethol sy'n defnyddio deunyddiau semeiconau organig, megis OLEDs, celloedd solar ffilm tenau organig (OSC), trawswyr ffilm tenau organig (OTFT), ac ati, hefyd wedi cael sylw helaeth gan y cylchoedd academaidd a diwydiannol.
Cymhwyso'r system: Gall dyluniad strwythur Microfusnesau wella effeithlonrwydd trosi ynni ffotodrydanol yn effeithiol, ac fe'i cymhwysir at wella effeithlonrwydd trosi ffotofoltäig celloedd solar; gall y cyfrwng cyfansawdd artiffisial sy'n cynnwys strwythur is-donfedd gynhyrchu llechwraidd electromagnetig, twyll optegol, ac ati. Mae gan ffenomena ffisegol newydd geisiadau pwysig wrth ganfod a gwrth-ganfod signalau optegol; mae gan dechnoleg delweddu microsgopi optegol gyda datrysiad nanometer geisiadau pwysig ym meysydd delweddu biofeddygol, storio gwybodaeth, lithograffi manwl, dadansoddi materol, ac ati; Gall nanoslorïau ffynhonnell ailddyrannu biosynwyryddion sensitifrwydd uchel, sy'n cael eu defnyddio'n helaeth ar hyn o bryd mewn canfod biofeddygol a diagnosis cynnar o glefydau; Gall systemau sglodion ffotonig Micro-Nano gyflawni safonau amlder (amser) uwchsain integredig i fodloni lloerennau, taflegrau a Gofynion bach ar gyfer dyfeisiau cludadwy; yn seiliedig ar donfedd optegol nano-strwythuredig a metaddeunyddiau ffotonig Micro-Nano, gellir cyflawni amrywiaeth o effeithiau arddangos 3D, gan ddarparu syniadau newydd ar gyfer datblygu systemau arddangos 3D llygaid noeth; gellir datblygu rheolaeth aerdymheru sy'n seiliedig ar strwythurau Micro-Nano Dimensiynau amlblecsio newydd, gan gynnwys momentwm angar orbitol ffotograff (OAC) gofod modd un dimensiwn a lluosydd gofodol trawsdro trawstoriad (MDM), y potensial i gynyddu'r capasiti trosglwyddo gwybodaeth optegol yn sylweddol eto; yn seiliedig ar weithredu laser twymyn Gall y system brosesu Microfusnesau gynhyrchu strwythurau optegol Micro-Nano tri dimensiwn cymhleth, sy'n darparu'r posibilrwydd o integreiddio sglodion optoelectronig cymhleth.
