Optische Mikrokavitäten verstärken die Licht-Materie-Wechselwirkung auf mesoskopischer Ebene und können als universelle funktionale Strukturen zur Verstärkung der Fluoreszenzstrahlung und Raman-Streuung dienen, wobei sie einzigartige Vorteile bei der Erkennung von Spurenstoffen und in optoelektronischen Leuchtmitteln bieten. Mit dem kontinuierlichen Fortschritt der Mikro- und Nanofertigungstechnologien entwickeln sich die Designs optischer Mikrokavitäten in Richtung höherer Gütefaktoren und kleinerer Modenvolumina, was die Effizienz der Licht-Materie-Wechselwirkung stetig verbessert und mehr einzigartige Eigenschaften zur Verstärkung von Lichtstrahlung und Lichtstreuung zeigt. Im Vergleich zur Nahfeldsteuerung von metallischen Oberflächenplasmonen stehen optische Mikrokavitäten jedoch weiterhin vor Herausforderungen bei der Verstärkung der Fluoreszenz und der Spurenanalyse mittels Raman. Um dieses Problem zu überwinden, wurden optische Mikrokavitäten-Metall/2D-Halbleiter-Verbundstrukturen vorgeschlagen, die neue Lösungen für eine hochleistungsfähige Fluoreszenzverstärkung und Spuren-Raman-Detektion in verschiedenen Szenarien bieten und das große Anwendungspotenzial optischer Mikrokavitäten im Bereich der Lichtstrahlungs- und Lichtstreuverstärkung aufzeigen. Dieser Artikel fasst den Forschungsfortschritt der letzten 20 Jahre im Bereich der Verstärkung von fluoreszenten und Raman-Spektren mittels optischer Mikrokavitäten zusammen, stellt die Arten und optischen Eigenschaften optischer Mikrokavitäten detailliert vor, diskutiert eingehend die Verstärkungsmechanismen und aktuellen Forschungsergebnisse der Fluoreszenz- und Raman-Verstärkung in Mikrokavitäten und Verbundstrukturen. Abschließend werden Entwicklungs- und Anwendungsperspektiven der optischen Mikrokavitäten-Fluoreszenz- und Raman-Spektrenverstärkung präsentiert.

optische Mikrokavitäten;Fluoreszenzspektrum;Raman-Spektrum;oberflächenverstärkte Fluoreszenz;oberflächenverstärkter Raman-Effekt