фотоника-нано-био.pptx
- Количество слайдов: 38
Фотоника: от «нано» до «био»
Закон Мура Предсказано Гордоном Муром в 1965 году Source: Wikipedia
Source: Wikipedia
Что дальше и почему так происходит? Предсказано Гордоном Муром в 1965 году Source: Wikipedia
Ф. Ремингтон «Дымовой сигнал»
0 1 Ф. Ремингтон «Дымовой сигнал»
0. . 1. . Источник 0. . 1. . Детектор
0. . 1. . 0. . 1. . Источник Частота отсечки Детектор
Тактовая частота процессора (МГц) Развитие процессоров Начало кризиса электроники Год
Source: Intel
Электронные устройства маленькие, но медленные
до ХХ в. —> ХХ-ХХI вв. Электродинамика —> Электроника Оптика —> Фотоника
Спектр электромагнитного излучения Source: Wikipedia
Оптические телекоммуникации Source: Wikipedia
Оптические телекоммуникации
Фемтосекундные импульсы 1 1 0 100 Tbit/s 1…
Фотонные устройства быстрые, но большие
Поверхностный плазмон-поляритон Surface plasmon polariton Source: Gramotnev et al. Nature Photon. 4, 84 (2009)
http: //www. rit. edu/~w-nanoph/photon/ researcher. ibm. com/ view_project. php? id=2757
Количество статей Метаматериалы (от гр. «мета» — «за» , «над» ) Год
золото стекло Shalaev et al. Nature Photon. 1, 41 (2007) n<0
золото отверстия
Золотые нанополосы = Нанополяризатор
Оптический пинцет
Принцип действия лазерного пинцета Схема оптических возвращающих сил p’ p’ F p Смещение захваченной частицы из перетяжки Изменение картины рассеяния Нескомпенсированный импульс оптического излучения Возвращающая сила 3 D оптическая ловушка
Метод оптического пинцета и фотонно-силовая микроскопия F Жестко сфокусированное лазерное излучение создает трехмерную потенциальную яму для микрочастиц с показателем преломления большим, чем у среды При малых смещениях частицы из ловушки возвращающая сила хорошо описывается законом Гука для пружины с эффективной жесткостью k A. Ashkin, «Acceleration and Trapping of Particles by Radiation Pressure, » Phys. Rev. Lett. 24, 156 (1970) A. Ashkin, J. M. Dziedzic, J. E. Bjorkholm, and Steven Chu, Observation of a single-beam gradient force 32 optical trap for dielectric particles, Optics Letters 11, 288 -290 (1986)
Две ловушки – два фокуса контроль расстояния между ловушкам Позволяет изучать: -протяженные объекты (~10 мкм) -взаимодействие микрообъектов
Optical tweezers for probing elastic properties of biological objects DX d. X Ftrap System Lupus Erythematosis Normal blood samples M. D. Khokhlova, E. V. Lyubin, A. G. Zhdanov, S. Yu. Rykova, I. A. Sokolova and A. A. Fedyanin, J. Biomed. Opt. 17, 025001 (2012)
Take-home message • Наноструктурированные материалы позволяют управлять светом по-новому
фотоника-нано-био.pptx