在行业中,分析化学用于确保产品质量和安全性。通过分析产品样品,我们可以确保产品符合质量标准设置并安全消费或使用。在医学领域,分析化学在疾病的诊断中起着重要作用。通过血清,尿液或其他体液等生物样品分析,我们可以检测出疾病或健康问题的存在,以计划适当的治疗。临床分析主要使用分析化学品(D'Orazio,2003)。随着分析化学的发展,临床分析不仅在临床化学实验室中进行。生物标本的分析测量值在各个地方(包括医院的服务点(护理点),医院外部的服务以及患者的家(家庭护理)(家庭护理))常规进行。用于测量某些快速准确的标本的生物分析传感器对于与紧急情况相关的服务非常必要。除了快速准确,化学分析还必须具有选择性和敏感性。
光学纳米天线能够在纳米尺度上压缩光并增强光与物质的相互作用,因此对光子器件和光谱学具有重要意义。其中,由支持声子极化子的极性晶体制成的纳米天线(声子纳米天线)表现出最高的品质因数。这是因为这些材料固有的低光损耗,然而,由于它们的介电性质,阻碍了纳米天线的光谱调谐。在这里,通过近场纳米显微镜监测,在很宽的光谱范围(≈ 35 cm − 1 ,即共振线宽 ≈ 9 cm − 1 )内实现了声子纳米天线中超窄共振的主动和被动调谐。为此,将由六方氮化硼制成的单个纳米天线放置在不同的极性基底上(例如石英和 4H-碳化硅),或用高折射率范德华晶体 (WSe 2 ) 的层覆盖它,以改变其局部环境。重要的是,通过将纳米天线放置在费米能量变化的门控石墨烯单层顶部,可以实现纳米天线极化子共振的主动调谐。这项工作提出了具有超窄共振的可调极化子纳米天线的实现,可用于主动纳米光学和(生物)传感。
光学纳米天线能够在纳米尺度上压缩光并增强光与物质的相互作用,因此对光子器件和光谱学具有重要意义。其中,由支持声子极化子的极性晶体制成的纳米天线(声子纳米天线)表现出最高的品质因数。这是因为这些材料固有的低光损耗,然而,由于它们的介电性质,阻碍了纳米天线的光谱调谐。在这里,通过近场纳米显微镜监测,在很宽的光谱范围(≈ 35 cm − 1 ,即共振线宽 ≈ 9 cm − 1 )内实现了声子纳米天线中超窄共振的主动和被动调谐。为此,将由六方氮化硼制成的单个纳米天线放置在不同的极性基底上(例如石英和 4H-碳化硅),或用高折射率范德华晶体 (WSe 2 ) 的层覆盖它,以改变其局部环境。重要的是,通过将纳米天线放置在费米能量变化的门控石墨烯单层顶部,可以实现纳米天线极化子共振的主动调谐。这项工作提出了具有超窄共振的可调极化子纳米天线的实现,可用于主动纳米光学和(生物)传感。
敏感传感器、全光开关和可重构分插滤波器[5-7]。前期工作中,利用微环谐振器(MRR)的对称谐振特性,已经制作出许多带宽可调的器件[8-12]。例如,一种是基于单个微环谐振器的滤波器,其谐振器的耦合系数由微机电系统调整。然而,要实现 MEMS 可调谐性,需要施加近 40 V 的高驱动电压 [5]。另一种也是基于单个微环谐振器的滤波器 [13]。其谐振器的耦合系数由热光移相器调整。这种滤波器的缺点是带宽变化范围有限,带外抑制性能较差。还有一种结合了 MZI 和环形谐振器的滤波器,环形谐振器嵌入 MZI 臂中,其带宽调谐受到带内纹波和插入损耗的限制 [14]。在本文中,我们展示了一种基于环形谐振器和具有 Fano 谐振的 MZI 的带宽可调光学滤波器。它由两个单个 MRR 和一个由两个 1 9 2 多模干涉 (MMI) 构成的 MZI 结构组成。两个单个 MRR 的耦合系数均由热光移相器调谐。在这种新设计中,由两个 TiN 加热器控制的两个 MRR 可用于产生额外的相位以打破正常 MRR 的对称洛伦兹形状。通过两个不对称洛伦兹形状的叠加可以观察到 Fano 谐振,并且 3 dB 通带明显增宽。利用硅的热光(TO)特性,带宽范围从0.46到3.09nm,比以前的器件更宽。输出端口的消光比大于25dB,自由光谱范围(FSR)为9.2nm,适合光电集成电路中的传输。众所周知,通过端口3dB,带宽是一个重要的