表面等离子体共振(SPR)是开发传感器平台 - 用于临床诊断,药物发现,食物质量和环境监测应用的关键技术。虽然Prism耦合(Kretschmann)SPR仍然是实验室工作流动的“金色标准”,这是由于更轻松的制造,处理和通过PUT高较高,但其他配置的spr,例如光栅耦合SPR(GC-SPR)和Wave-Guide Mode等SPR尚未实现其技术潜力。这项工作评估了影响GC-SPR性能的技术方面,并回顾了此类平台制造的最新进展。原则上,GC-SPR涉及带有定期光栅的等离子金属纤维的照明,以通过基于差异的相位匹配来激发表面等离子体(SP)。然而,GC-SPR的实际性能受到通过自上而下的光刻技术产生的光栅结构的地形的影响。本综述讨论了在大规模上实现具有均匀特征和周期性的一致的等离子光栅的最新方法,并探讨了等离子体激活和底物材料的选择,以增强性能。该评论还提供了有关不同的GC-SPR测量结果的见解,并强调了机会,其潜在应用是具有转化能力的生物传感器。
简介。利用互补的金属 - 氧化物 - 溶剂导体(CMOS)工业的发达过程,硅光子电路,这些电路融合了各种光学组件,包括高效的光栅耦合器,高响应速度 - 速度速度光电探测器,以及优秀的调制器[1-3],现在已广泛使用和使用。但是,缺乏高性能激光是进一步开发硅光子平台的主要瓶颈。直接伴侣III – V半导体是实现实用和紧凑的光源但不容易集成在硅上的有前途的候选者。探索了几种使用应变 - 释放的缓冲层[4-11]的III – V材料的直接键盘,传输印刷和直接整体外观的方法[4-11]来实现这一目标,但都有其局限性。新颖的纳米ridge
nitride(Si 3 N 4)已成为综合光子学的广泛利用材料[1]。在近红外且可见的范围中,其低损失和转移良好的新兴应用,例如生物传感[2],电信[3]和量子计算[4]。此外,Si 3 N 4与互补的金属 - 氧化物 - 氧化型(CMOS)织物兼容,从而实现了大规模的制造。然而,由于模式区域之间的错误匹配,高索引对比度SI 3 N 4波导和光纤维之间的光偶联仍然具有挑战性。光栅耦合器通常用于促进片上波导和光纤维之间光的垂直耦合。具有蚀刻到引导层的周期性结构,在波导中传播的光可以向上衍射朝向光学纤维,反之亦然。与使用边缘耦合器的水平耦合相比,垂直
摘要:在这项工作中,我们研究了偶氮Pazo(Poly [1- [4-(3-羧基-4-羟基苯基唑))苯磺胺硫胺的薄膜中记录的衍射光栅的极化特性。使用两个四分之一波板,将SLM的每个像素的相位延迟转换为线性偏振光的方位角旋转。从样品的偶氮聚合物侧记录时,使用原子力显微镜观察出明显的表面浮雕幅度。相比之下,样品的底物记录允许减少表面浮雕调制和获得极化光栅,其特性接近理想的光栅,并以两个正交圆形极化记录。我们的结果证明,即使在四像素的光栅期间也可以实现这一目标。
Ting-Ting Wang 1,2 , Sining Dong 1,2,* , Chong Li 1,2 , Wen-Cheng Yue 1,2 , Yang-Yang Lyu 1,2 , Chen-Guang Wang 1,2 , Chang-Kun Zeng 1 , Zixiong Yuan 1,2 , Wei Zhu 3 , Zhi-Li Xiao 4, 5 , Xiaoli Lu 6 , Bin Liu 1 , Hai Lu 1 , Hua-Bing Wang 1,2,7 , Peiheng Wu 1,2,7 , Wai-Kwong Kwok 4 and Yong-Lei Wang 1,2,7,*
摘要:氮化硅 (Si3N4) 是开发低损耗光子集成电路的理想候选材料。然而,标准光纤和 Si3N4 芯片之间的有效光耦合仍然是一项重大挑战。对于垂直光栅耦合器,较低的折射率对比度会导致较弱的光栅强度,从而导致较长的衍射结构,限制了耦合性能。随着混合光子平台的兴起,采用多层光栅排列已成为提高 Si3N4 耦合器性能的一种有前途的策略。在本文中,我们介绍了一种用于带有非晶硅 (α-Si) 覆盖层的 Si3N4 平台的高效表面光栅耦合器的设计。表面光栅完全形成在 α-Si 波导层中,利用亚波长光栅 (SWG) 设计的超材料,可通过单步图案化轻松实现。这不仅为控制光纤-芯片耦合提供了额外的自由度,而且还有助于移植到现有的代工厂制造工艺。使用严格的三维 (3D) 有限差分时域 (FDTD) 模拟,设计了一种超材料工程光栅耦合器,其耦合效率为 − 1.7 dB,工作波长为 1.31 µ m,1 dB 带宽为 31 nm。我们提出的设计为氮化硅集成平台提供了一种开发高效光纤芯片接口的新方法,可用于数据通信和量子光子学等广泛应用。
摘要:量子级联激光器 (QCL) 因其灵活的设计和紧凑的体积而成为一种无处不在的中红外光源。制造具有高功率水平和良好光束质量的多波长 QCL 芯片对于许多应用而言都是非常可取的。在本研究中,我们通过在单个芯片上集成五个 QCL 增益部分阵列和阵列波导光栅 (AWG),展示了 λ ∼ 4.9 µ m 单片波长光束组合 (WBC) 红外激光源。来自切割面的光反馈使激光能够产生,而集成的 AWG 将每个增益部分的发射光谱锁定到其相应的输入通道波长,并将它们的信号在空间上组合到单输出波导中。我们的芯片具有来自公共孔径的高峰值功率,每个输入通道超过 0.6 W,在脉冲模式下运行时,边模抑制比 (SMSR) 超过 27 dB。我们的主动/被动集成方法可实现从 QCL 脊到 AWG 的无缝过渡,无需再生长或衰减耦合方案,从而实现稳健的设计。这些结果为开发适用于高光谱成像等应用的高度紧凑中红外源铺平了道路。
摘要:在当代储能应用中,锂离子电池电池的采用增加引起了人们对其潜在危害的关注。确保紧凑型和现代储能系统在其运营寿命上的安全性需要精确且可靠的监视技术。这项研究引入了一种新的方法,用于对棱柱形锂离子细胞的细胞特异性监测,重点是检测压力通过在破裂盘上表面施加纤维bragg光栅(FBG)传感器的表面应用。在汽车领域常用的市售棱柱细胞被用作测试标本,并配备了经过验证的压力和创新的FBG传感器。涵盖分析能力,内部电阻和压力(在升高的环境温度最高为120°C下),该研究探讨了热降解效应。破裂盘上应用的FBG传感器在细胞中表现出可逆性和不可逆转的状态变化,提供了一种高度敏感且可靠的监测解决方案,用于早期检测滥用和滥用后细胞状况分析。这种创新的方法代表了光纤传感器技术的实际实现,该实现旨在基于应变的监测棱柱形锂离子细胞,从而实现了自定义的解决方案,通过该解决方案可以解决棱柱细胞应用中的安全挑战。与正在进行的锂离子电池进行探索,该研究为电池监视和故障检测提供了可自定义的添加。
手稿于2023年12月12日收到;接受出版日期2024年1月10日;当前版本的日期2024年1月23日。Gilles Freddy Feutmba和Yu-tung Hsiao的工作得到了研究基金会的博士学位赠款基础研究 - 根据赠款1S68218和赠款1SHF924N的支持。(通讯作者:Jeroen Beeckman。)Xiangyu Xue, Brecht Berteloot, Yu-Tung Hsiao, Kristiaan Neyts, and Jeroen Beeckman are with the Liquid Crystals and Photonics Research Group, ELIS Department, Ghent University, 9052 Ghent, Belgium (e-mail: Xiangyu.Xue@UGent.be; Brecht.Berteloot@UGent.be; yutung.hsiao@ugent.be; kristiaan.neyts@ugent.be;Enes Lievens and Gilles Freddy Feutmba are with the Liquid Crystals and Photonics Research Group, ELIS Department, Ghent University, 9052 Ghent, Belgium, and also with the Photonics Research Group, Department of Information Technology, Ghent University-imec, 9052 Ghent, Belgium (e-mail: Enes.Lievens@UGent.be; GillesFreddy.Feutmba@UGent.be).lukas van Iseghem和Wim Bogaerts与比利时Ghent University-IMEC信息技术系的光子研究小组一起,比利时Ghent(电子邮件:lukas.vaniseghem@ugent.be; wim.bogaerts; wim.bogaerts@ugent.be)。本信中一个或多个数字的颜色版本可从https://doi.org/10.1109/lpt.2024.3352278获得。数字对象标识符10.1109/lpt.2024.3352278
细胞间差异在微生物群落中存在无处不在。这种单独的异质性,通常是在细胞表型功能(例如抗生素耐药性)中ipest的人,对于确定MI Crobial群落的命运至关重要。然而,由于其巨大的多样性和复杂的细胞相互作用,研究微生物群落中这种异质性仍然是一个重大挑战。在这里,我们回顾了微流体技术在单细胞水平上检测,操纵和分类微生物种群的最新进展,这显着提高了我们对微生物行为及其在微生物生态系统中的作用的理解。我们将通过无标记的检测方法(包括光学成像和拉曼光谱)来强调微流体系统,因为它们在研究现实世界微生物群落方面具有优势。我们将在新兴应用中展示这些技术,包括快速诊断病原体和抗生素耐药性,趋化性和拉曼激活的细胞排序,以搜索具有理想表型功能的天然微生物细胞。