ในช่วงสิบปีที่ผ่านมาโลกได้เริ่มพัฒนาไมโคร - นาโนโฟโตนิกส์และเทคโนโลยีของมันอย่างจริงจังโดยรวมเทคโนโลยีออปโตอิเล็กทรอนิกส์เข้ากับนาโนเทคโนโลยีและยกระดับเทคโนโลยีออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่มีอยู่ จากทฤษฎีพื้นฐานอุปกรณ์การทำงานที่มีโครงสร้างไมโครนาโนไปจนถึงแอปพลิเคชันระบบโฟโตนิกส์ไมโครนาโนในตัวและเทคโนโลยีการได้มาซึ่งภาพแบบเรียลไทม์ความละเอียดสูงหลักการวิธีการและเทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมจำนวนมากได้เกิดขึ้นในสาขาไมโคร - นาโน และการรวมอุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ คาดว่าจะมีอุปกรณ์ที่ใช้งานได้หลากหลายในระดับ Micro-Nano ซึ่งเป็นการเปิดแพลตฟอร์มใหม่สำหรับเทคโนโลยีเครื่องมือรุ่นใหม่
ทฤษฎีพื้นฐาน: เมื่อขนาดลักษณะเฉพาะของโครงสร้างไมโครนาโนถึงนาโนเมตรหรือแม้แต่ระดับอะตอมพารามิเตอร์ของวัสดุในสมการแม็กซ์เวลล์ของมาโครจะเปลี่ยนไปส่งผลให้เกิดเอฟเฟกต์แสงพิเศษต่างๆเช่นการแปลของสนามแสงที่ทำลายการเลี้ยวเบน ขีด จำกัด , การเพิ่มประสิทธิภาพสนามแม่เหล็กไฟฟ้า, การเพิ่มประสิทธิภาพของรังสี, การเพิ่มประสิทธิภาพการดูดซับ / การส่ง / การสะท้อน, การเพิ่มประสิทธิภาพแบบไม่เชิงเส้น, เอฟเฟกต์แสงที่ช้า, เอฟเฟกต์ขนาดกลางที่เทียบเท่าของโครงสร้างความยาวคลื่นย่อยที่ลึก ฯลฯ เอฟเฟกต์แสงพิเศษเหล่านี้ยากที่จะอธิบายโดยใช้ทฤษฎีแสงแบบดั้งเดิม กระบวนการทางกายภาพที่แตกต่างกันในโครงสร้างที่แตกต่างกันจำเป็นต้องได้รับการพิจารณาเป็นพิเศษ การชี้แจงกลไกทางกายภาพของเอฟเฟกต์แสงพิเศษเหล่านี้จะให้คำแนะนำทางทฤษฎีสำหรับการออกแบบอุปกรณ์ไมโคร - นาโนโฟโตนิก ในเวลาเดียวกันในโครงสร้างไมโคร - นาโนโฟโตนิกเนื่องจากเอฟเฟกต์ในพื้นที่ที่แข็งแกร่งของสนามแสงการเชื่อมต่อระหว่างสนามแสงและฟิลด์ทางกายภาพอื่น ๆ จะเพิ่มขึ้น การเชื่อมต่อที่ซับซ้อนระหว่างแสงเครื่องจักรไฟฟ้าความร้อนและสาขาพหุฟิสิกส์อื่น ๆ ยังต้องได้รับการแก้ไขโดยการพัฒนาทฤษฎีและอัลกอริทึมที่เกี่ยวข้อง ในปัจจุบันประชาคมระหว่างประเทศสามารถจัดการกับปัญหาการมีเพศสัมพันธ์แบบพหุฟิสิกส์ได้บ้าง แต่ก็ยังไม่สามารถแก้ไขปัญหาได้อย่างสมบูรณ์
อุปกรณ์ที่ใช้งานได้: อุปกรณ์ที่ใช้งานไมโคร - นาโนโฟโตนิกส์สามารถรับรู้การสร้างแสงการส่งผ่านการควบคุม การตรวจจับและการตรวจจับในระดับ Micro-Nano และมีข้อดีของขนาดเล็กความเร็วที่รวดเร็วและการเอาชนะขีด จำกัด การเลี้ยวเบนแบบเดิม ๆ ในปัจจุบันอุปกรณ์ไมโคร - นาโนออปโตอิเล็กทรอนิคส์แบบใหม่ที่ใช้ท่อนำคลื่นนาโนโฟโตนิกผลึกโฟโตนิกพลาสมอนพื้นผิวและวัสดุแม่เหล็กไฟฟ้าเทียมสามารถควบคุมสนามแสงในระดับไมโครนาโนเพื่อสร้างการตอบสนองทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่แปลกประหลาดและลักษณะการกระจายตัวและถูกนำมาใช้เพื่อ เบื้องต้นตระหนักถึงแหล่งกำเนิดแสงในตัวระดับไมโคร - นาโนสวิทช์ออปติคอลสวิตช์ออปติคอลโมดูเลเตอร์ ฯลฯ บนพื้นฐานของอุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้แกลเลียมอาร์เซไนด์อินเดียมฟอสไฟด์แกลเลียมไนไตรด์และวัสดุเซมิคอนดักเตอร์อนินทรีย์อื่น ๆ การพัฒนาต่อไปของ วัสดุนาโนออปโตอิเล็กทรอนิกส์คอมโพสิตใหม่และเทคโนโลยีการประมวลผลแบบไมโครนาโนและเทคโนโลยีการผสมผสานของวัสดุออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่แตกต่างกันหลายชนิดเป็นงานวิจัยระดับนานาชาติในปัจจุบัน นอกจากนี้อุปกรณ์ที่ใช้งานได้โดยใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์อินทรีย์เช่น OLEDs, เซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางอินทรีย์ (OSC), ทรานซิสเตอร์ฟิล์มบางออร์แกนิก (OTFT) เป็นต้นก็ได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางจากวงวิชาการและอุตสาหกรรม
การประยุกต์ใช้ระบบ: การออกแบบโครงสร้างไมโครนาโนสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงพลังงานโฟโตอิเล็กทริกได้อย่างมีประสิทธิภาพและนำไปใช้กับการปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงเซลล์แสงอาทิตย์ของเซลล์แสงอาทิตย์ สื่อผสมเทียมที่ประกอบด้วยโครงสร้างความยาวคลื่นย่อยสามารถผลิตการลักลอบแม่เหล็กไฟฟ้าการหลอกลวงทางแสง ฯลฯ ปรากฏการณ์ทางกายภาพที่แปลกใหม่มีการใช้งานที่สำคัญในการตรวจจับและต่อต้านการตรวจจับสัญญาณแสง เทคโนโลยีการถ่ายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบออปติคัลที่มีความละเอียดระดับนาโนเมตรมีการใช้งานที่สำคัญในด้านการถ่ายภาพชีวการแพทย์การจัดเก็บข้อมูลการพิมพ์หินที่แม่นยำการวิเคราะห์วัสดุ ฯลฯ โครงสร้างนาโนที่มาสามารถรับไบโอเซนเซอร์ที่มีความไวสูงซึ่งปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการตรวจหาทางชีวการแพทย์และการวินิจฉัยโรคในระยะเริ่มต้น ระบบไมโครโฟโตนิกชิปไมโครนาโนสามารถบรรลุมาตรฐานความถี่ (เวลา) ที่มีความแม่นยำสูงเป็นพิเศษเพื่อตอบสนองดาวเทียมขนาดเล็กขีปนาวุธและข้อกำหนดสำหรับอุปกรณ์พกพา จากท่อนำคลื่นแบบออปติคอลที่มีโครงสร้างนาโนและวัสดุเมตาโฟนิกไมโครนาโนทำให้สามารถใช้เอฟเฟกต์การแสดงผล 3 มิติที่หลากหลายได้ซึ่งให้แนวคิดใหม่ ๆ สำหรับการพัฒนาระบบการแสดงผล 3 มิติด้วยตาเปล่า การควบคุมเครื่องปรับอากาศที่ใช้โครงสร้างไมโครนาโนสามารถพัฒนาได้ขนาดมัลติเพล็กซ์ใหม่รวมถึงโฟตอนออร์บิทัลโมเมนตัมเชิงมุม (OAM) โหมดหนึ่งมิติและคานหน้าตัดขวางโหมดสองมิติเชิงพื้นที่มัลติเพล็กซ์เชิงพื้นที่ (MDM) มีศักยภาพในการ เพิ่มความสามารถในการส่งข้อมูลออปติคัลอีกครั้งอย่างมาก ขึ้นอยู่กับการใช้เลเซอร์ femtosecond ระบบประมวลผล Micro-Nano สามารถสร้างโครงสร้างออปติคอล Micro-Nano สามมิติที่ซับซ้อนซึ่งให้ความเป็นไปได้สำหรับการรวมชิปออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน
