Взаимодействие света и вещества в оптических микрорезонаторах привлекает большое внимание благодаря возможностям использования этого эффекта для создания источников единичных фотонов и в биосенсорике.
Оптические микрорезонаторы на основе пористого кремния (pSiMC) дешевы в изготовлении, а возможность контролирования их параметров при электрохимическом травлении «под заказ» делает их подходящими для использования в оптоэлектронных и сенсорных устройствах. Однако, изготовление pSiMC остается сложной задачей из-за большого количества переменных, а их добротность (способность удерживать свет внутри резонатора) редко превышает 100.
В Центре Нано-Фотон разработана технология контролируемого
изготовления pSiMC,
сочетающая теоретическое моделирование и экспериментальную валидацию параметров
микрорезонаторов для усиления взаимодействия света и вещества. Этот подход привел
к изготовлению pSiMC с
двукратно увеличенными добротностями, а теоретическое моделирование предсказывает
возможность еще большего увеличения этого параметра. Кроме того, встраивание
флуорофоров в оптимизированные pSiMC приводит к почти 6-кратному сужению их спектров флуоресценции и усилению
флуоресцентного сигнала, связанному с усилением взаимодействия света и вещества.
Предложенная технология обеспечивает точное моделирование микрорезонаторов с параметрами, необходимыми для разработки источников единичных фотонов и тех областей сенсорики, где требуются повышенные спектральное разрешение и эффективность люминесценции.
Выполненная работа опубликована в высокорейтинговом журнале Nanomaterials (https:// doi.org/10.3390/nano15231808). Исследование выполнено при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ (соглашение/грант № 075-15- 2025-609), руководитель проекта - профессор Н.И. Каргин
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.