ويدعم هذا البحث من قبل منحة رقم 1029547 من المؤسسة الوطنية للعلوم. فإن الكتاب أود أن أنوه DJ يلكر من بارادايم للبصريات وشركة لتوفير شرائح الألياف الأولي وإعادة رسم من الألياف البصرية النهائية. الكتاب أيضا أن نعترف ستيفن هاردكاسل وهيذر A. أوين لSEM التصوير.

1. افتعال المختلين البوليمر الألياف البصرية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> انتشر نحو 200 من فروع PMMA على طاولة ونشر نفس العدد من خيوط PS على رأس PMMA. خلط وأعد حزم فروع. كرر هذا الإجراء حتى يتم خلط 40،000 خيوط البولى ميثيل ميثا أكريلات عشوائيا مع 40،000 خيوط PS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تجميع خيوط مختلطة عشوائيا في التشكيل مربع مع عرض الجانب من حوالي 2.5 بوصة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> رسم التشكيل إلى الألياف الضوئية التي يبلغ قطرها 250 ميكرون. ويوجه التشكيل في البصريات بارادايم للإعلام باستخدام الإجراء على مستوى 16. </li></ol> 2. التصوير الشخصي معامل الانكسار للألياف المختلين <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام SEM مثل توبكون ABT لصورة الملف الشخصي معامل الانكسار للألياف البصرية الناتجة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> غمر عينات البوليمر الألياف البصرية في النيتروجين السائل لمدة 10 دقيقة ثم كسر في نصف. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> غمر نصائح مكسورة من العينات في الكحول الإيثيلي. كهEP درجة حرارة المحلول عند حوالي 65 درجة مئوية. ترك العينات في محلول لحوالي 3 دقائق، حتى يذوب الكحول الإيثيلي المواقع PMMA في الألياف. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> معطف كل عينة مع طبقة 10 نانومتر سميكة من الاتحاد الافريقي / المشتريات ووضع العينة في غرفة من SEM. </li></ol> 3. إعداد عينات الألياف لتوصيف بصري <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد 5 سم عينات الألياف طويلة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تسخين شفرة منحنية إلى 65 ° C، والألياف إلى 37 ° C. باستخدام درجات حرارة حق يمنع تشوه من غيض من الألياف التي يمكن أن تحدث في عملية الشق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> محاذاة غيض من الألياف على سطح القطع، بحيث نظيفة، عمودي قطع يمكن تقديمها. ضع شفرة على الجانب من الألياف، ثم لفة بسرعة عبر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تفقد غيض من الألياف باستخدام المجهر الضوئي للتأكد من المشقوق غيض من الألياف عمودي على الجانبين الألياف. الحفاظ على شفرة حلاقة في الزاوية اليمنى في عملية الشق لمنع إمالة من اله الإكراميات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام ورقة تلميع مثل Thorlabs LFG03P الألومنيوم ورقة تلميع أكسيد (0.3 ميكرومتر) لتلميع عينات من الألياف. لتلميع نهاية الألياف، لأنه عقد في زوج من ملاقط، مع ملاقط التي تجتاح الألياف حوالي 1.5 ملم بعيدا عن الوجه يجري مصقول. رسم الألياف أكثر من ورقة في بوصة واحدة طويلة الشكل-8 على شكل مسارات، ما يقرب من ثماني مرات. مسارات الشكل-8 على شكل ضمان غيض كله هو مصقول. </li></ol> 4. قياس الشخصي شعاع من شعاع التكاثر في عينات الألياف <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> زوجان الليزر هو-NE إلى الألياف SMF630hp باستخدام الهدف 20X واثنين من المرايا المسطحة. وضع مرايا مسطحة على مراحل مع اثنين من درجات الحرية. وضع الهدف على خشبة المسرح مع ثلاث درجات من الحرية. في البداية حفاظ على الألياف SMF مسافة 8 ملم بعيدا عن الحافة الهدف. باستخدام المقابض على أصحاب المرآة وصاحب الهدف، تضيء ضوء الليزر إلى غيض من الألياف. ربط الجانب الآخر من SMF إلى السلطة متر. السلطة زوجين في مفصل باستخدام المقابض على أصحاب مرآة وكذلك المقابض مستعرضة على حامل الهدف. كفاءة اقتران يمكن زيادة كبيرة باستخدام مقبض تحديد المواقع طولية على حامل الهدف. A السلطة إلى جانب من 1 ميغاواط ما يكفي للقياسات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> زوجين من الألياف SMF630hp إلى الألياف البصرية البوليمر باستخدام Thorlabs MAX343 آلية المرحلة. المرحلة بمحركات يمكن نقلها في الاتجاهات الثلاثة الديكارتية. باستخدام مستعرض درجة من الحريات، زوجين من الألياف SMF إلى وسط غيض من الألياف البوليمر. باستخدام النزوح الطولي للمرحلة، وضع الألياف SMF قدر الإمكان إلى الألياف البوليمر. A أصغر الهواء الفجوة بين SMF والبوليمر الألياف يقلل من التوسع في شعاع. وضع الإعداد بالكامل على مرحلة الآلية الثانية التي تتحرك في الاتجاه الطولي. يتم استخدام مرحلة الآلية الثانية للتصوير كما سيتم وصفها في 4.4. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام م البصريةicroscope ومرآة قائم الزاوية، ورصد موقف مفصل والبوليمر الألياف للتأكد من أن SMF يقترن في وسط الألياف البوليمر، وذلك للفجوة الهواء بين الألياف اثنين صغيرة قدر الإمكان. A الخيمة الصغيرة في الطرف الألياف البوليمر أو تشوهات في الطرف الألياف البوليمر بسبب الشق أو تلميع العمليات يمكن أن تحد من الحد الأدنى الهواء الفجوة بين SMF والألياف البوليمر. وجود فجوة صغيرة بين الألياف هو مطلوب وذلك لأن الألياف SMF ينبغي أن تكون قادرة على التحرك في غيض من الألياف البوليمر. وضع SMF في وسط الألياف البوليمر فقط لجعل عملية اقتران أسهل. أثناء التجربة، اكتساح بشكل مستعرض شعاع الحادث الذي يخرج من SMF عبر غيض من الألياف البوليمر لمراقبة توطين في مناطق مختلفة من الألياف البوليمر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام كاميرا CCD شعاع التعريف لقياس الناتج من الألياف باستخدام الهدف 40X. أولا، تشبع كاميرا CCD لمراقبة الحدود من الألياف البوليمر.باستخدام المقابض على حامل الهدف، تأكد من أن حدود الألياف البوليمر يمكن ملاحظتها على CCD. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام مرحلة الآلية التي تتحرك الإعداد كله (موضح في 4.2) طوليا، تأكد من يتم تركيز الصورة على اتفاقية مكافحة التصحر عن طريق تحريك الإعداد أو بعيدا نحو الهدف 40X بينما يتم إصلاح CCD وموضوعية. كمقياس للتركيز، وينبغي أن ملف تعريف المصورة على CCD يكون الحد الأدنى لحجم في التركيز. لا ينبغي أن يكون صورة مركزة من شعاع لف بصريا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحريك شعاع الحادث في الطرف المدخلات وقياس كثافة شعاع خرج لشغل وظائف مختلفة شعاع الحادث. جمع البيانات لمدة 5 مواقع مختلفة من شعاع الحادث. تنفيذ قياسات لمدة 20 عينات الألياف وجمع ما مجموعه 100 قياسات مختلفة. </li></ol>

<ol>
	<li>Anderson, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Absence+of+diffusion+in+certain+random+lattices.">Absence of diffusion in certain random lattices.</a> Phys. Rev. 109, 1492-1505 (1958).</li><li>John, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strong+localization+of+photons+in+certain+disordered+dielectric+super+lattices.">Strong localization of photons in certain disordered dielectric super lattices.</a> Phys. Rev. Lett. 58, 2486-2489 (1987).</li><li>Anderson, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+question+of+classical+localization:+a+theory+of+white+paint?.">The question of classical localization: a theory of white paint?.</a> Phil. Mag. B. 52, 505-509 (1985).</li><li>Wiersma, D. S., Bartolini, P., Lagendijk, A., Righini, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Localization+of+light+in+a+disordered+medium.">Localization of light in a disordered medium.</a> Nature. 390, 671-673 (1997).</li><li>Dalichaouch, R., Armstrong, J. P., Schultz, S., Platzman, P. M., McCall, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microwave+localization+by+two-dimensional+random+scattering.">Microwave localization by two-dimensional random scattering.</a> Nature. 354, 53-55 (1991).</li><li>Lagendijk, A. D., de Vries, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transverse+localization+of+light.">Transverse localization of light.</a> Phys. Rev. Lett. 62, 47 (1989).</li><li>Schwartz, T., Bartal, G., Fishman, S., Segev, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transport+and+Anderson+localization+in+disordered+two+dimensional+photonic+lattices.">Transport and Anderson localization in disordered two dimensional photonic lattices.</a> Nature. 446, 52-55 (2007).</li><li>Szameit, A., Kartashov, Y. V., Zeil, P., Dreisow, F., Heinrich, M., Keil, R., Nolte, S., Tunnermann, A., Vysloukh, V. A., Torner, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wave+localization+at+the+boundary+of+disordered+photonic+lattices.">Wave localization at the boundary of disordered photonic lattices.</a> Opt. Lett. 35, 1172-1174 (2010).</li><li>Martin, L., Giuseppe, G. D., Perez-Leij, A. a., Keil, R., Dreisow, F., Heinrich, M., Nolte, S., Szameit, A., Abouraddy, A. F., Christodoulides, D. N., Saleh, B. E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anderson+localization+in+optical+waveguide+arrays+with+off-diagonal+coupling+disorder.">Anderson localization in optical waveguide arrays with off-diagonal coupling disorder.</a> Opt. Express. 19, 13636-13646 (2011).</li><li>Lahini, Y., Avidan, A., Pozzi, F., Sorel, M., Morandotti, R., Christodoulides, D. N., Silberberg, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anderson+localization+and+nonlinearity+in+one-dimensional+disordered+photonic+lattices.">Anderson localization and nonlinearity in one-dimensional disordered photonic lattices.</a> Phys. Rev. Lett. 100, 013906 (2008).</li><li>Karbasi, S., Mirr, C. R., Yarandi, P. G., Frazier, R. J., Koch, K. W., Mafi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Observation+of+transverse+Anderson+localization+in+an+optical+fiber.">Observation of transverse Anderson localization in an optical fiber.</a> Opt. Lett. 37, 2304-2306 (2012).</li><li>Karbasi, S., Mirr, C. R., Frazier, R. J., Yarandi, P. G., Koch, K. W., Mafi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detailed+investigation+of+the+impact+of+the+fiber+design+parameters+on+the+transverse+Anderson+localization+of+light+in+disordered+optical+fibers.">Detailed investigation of the impact of the fiber design parameters on the transverse Anderson localization of light in disordered optical fibers.</a> Opt. Express. 20, 18692-18706 (2012).</li><li>Karbasi, S., Koch, K. W., Mafi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple-beam+propagation+in+an+Anderson+localized+optical+fiber.">Multiple-beam propagation in an Anderson localized optical fiber.</a> Opt. Express. 21, (2013).</li><li>Abdi, O., Wong, K. C., Hassan, T., Peters, K. J., Kowalsky, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cleaving+of+solid+single+mode+polymer+optical+fiber+for+strain+sensor+applications.">Cleaving of solid single mode polymer optical fiber for strain sensor applications.</a> Opt. Commun. 282, 856-861 (2009).</li><li>Karbasi, S., Koch, K. W., Mafi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+modal+perspective+on+the+transverse+Anderson+localization+of+light+in+disordered+optical+lattices.">A modal perspective on the transverse Anderson localization of light in disordered optical lattices.</a> arXiv. 1301.2385v1, (2013).</li><li>Karbasi, S., Hawkins, T., Ballato, J., Koch, K. W., Mafi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transverse+Anderson+localization+in+a+disordered+glass+optical+fiber.">Transverse Anderson localization in a disordered glass optical fiber.</a> Opt. Mater. Express. 2, 1496-1503 (2012).</li></ol>

يعلن الكتاب أنه ليس لديهم مصالح مالية المتنافسة.

في عملية السحب الألياف، لا يبقى الملف الشخصى معامل الانكسار المستمر لاكثر من متر، وذلك بسبب الصليب المبالغ من فروع الألياف الأصلي وأيضا بسبب الاختلافات في قطر الألياف في عملية السحب. ونحن نتوقع أن عملية السحب أكثر استقرارا سيساعد على افتعال من الألياف البصرية التي ?...

في العمل النظري من قبل PW أندرسون 1، أنه قد تبين أنه في وجود اضطراب في نظام إلكتروني الكم، توقف عملية نشر والدول الإلكترونية المترجمة تطوير. أندرسون التوطين هي ظاهرة الموجة التي يمكن أيضا أن تحدث لموجات كلاسيكية مثل الضوء. منذ التنبؤ النظري من أندرسون التعريب في مجال البصريات 2،3، كانت هناك العديد من الجهود المبذولة لتحقيق هذه الظاهرة تجريبيا مع الموجات الكهرومغناطيسية 4،5. ومع ذلك، فقد كان من الصعب جدا تحقيق توطين قوية لأن المقاطع العرضية نثر البصرية غالبا ما تكون صغيرة جدا وذلك بسبب انخفاض مؤشر الانكسار النقيض من معظم المواد البصرية. في عام 1989، وأظهر دي Raedt وآخرون. 6 أنه من الممكن لمراقبة توطين أندرسون في النظام البصري المختلين شبه ثنائية الأبعاد مع انخفاض التناقضات معامل الانكسار. وأظهر الباحثون أنه إذا كان يقتصر اضطراب في الطائرة عرضية من دعامةagating موجة في وسط ثابتة طوليا، يمكن أن تبقى شعاع محصورة في منطقة صغيرة في الاتجاه العرضي بسبب تشتت عرضية قوية. ولوحظ عرضية أندرسون التعريب الأول في الدليل الموجي ثنائي الأبعاد التي تم إنشاؤها باستخدام أنماط التدخل في بلورة الصور الانكسار 7. السيليكا تنصهر هي الوسيلة الأخرى التي استخدمت لمراقبة عرضية أندرسون توطين 8،9، حيث تتم كتابة الدليل الموجي المختلين باستخدام نبضات الفيمتو ثانية على طول العينة. الفرق معامل الانكسار من المواقع المختلين في الأنظمة المذكورة أعلاه هي على ترتيب 10 -4، وبالتالي فإن دائرة نصف قطرها التعريب هو كبير جدا. بالإضافة إلى ذلك، الدليل الموجي النموذجية هي عادة ليست أطول من عدة سنتيمترات، وبالتالي، فإنها قد لا تكون عملية لتطبيقات الموجهة الموجة. و نشير إلى أن مراقبة عرضية أندرسون التعريب في الدليل الموجي المختلين ذات بعد واحد وأفيد في وقت سابق ردF 10. الألياف البصرية المتقدمة هنا لديها العديد من المزايا على انجازاتهم السابقة من عرضية أندرسون توطين للتطبيقات الموجهة موجة 11،12. أولا، الفرق الانكسار كبيرة من 0.1 بين المواقع اضطراب في نتائج الألياف في شعاع المترجمة صغيرة مماثلة لدائرة نصف قطرها شعاع للألياف الضوئية العادية. ثانيا، يمكن إجراء المختلين الألياف البصرية البوليمر أطول بكثير من الدليل الموجي المختلين مكتوب خارجيا إلى بلورات السيليكا تنصهر أو photorefractive. كنا قادرين على مراقبة عرضية أندرسون التعريب في الألياف بطول 60 سم 11. الثالث، والمختلين الألياف البصرية البوليمر مرنة، مما يجعل من عملية لتطبيقات حقيقية على مستوى الجهاز العالم التي تعتمد على نقل موجات الضوء في الألياف 13. من أجل افتعال الألياف البصرية المختلين، كانت 40،000 خيوط البولى ميثيل ميثا أكريلات و40،000 خيوط PS مختلطة عشوائيا، حيث كل شارعوكان 8 بوصة طويلة و 250 ميكرون في القطر. تم تجميع خيوط مختلطة عشوائيا في مربع المقطع العرضي التشكيل مع الجانبية وعرضها حوالي 2.5 بوصة. ثم تم رسمها التشكيل إلى الألياف البصرية مربع مع ​​عرض الجانب من حوالي 250 ميكرون (الشكل 1). من أجل خلط عشوائيا فروع الألياف الأصلي، ونحن انتشار طبقة من خيوط الألياف PMMA على جدول كبير، إضافة طبقة من خيوط الألياف PS، ثم يخلط عشوائيا بين بعضهم البعض. ويتكرر هذا الإجراء عدة مرات حتى تم الحصول على خليط عشوائي جيدة. استخدمنا المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) لصورة الملف الشخصي معامل الانكسار للألياف البصرية البوليمر المختلين. تقنيات الشق العادية مثل استخدام شفرة حادة ساخنة لا يمكن أن تستخدم لإعداد العينات من الألياف للتصوير SEM من نهاية الألياف لرسم صورتها معامل الانكسار، وذلك بسبب الأضرار النصل مورفولوجية نهاية الألياف. تلميع الألياف له تأثير ضار مماثلة على الجودة (ه) من نهاية الألياف. من أجل إعداد عينات عالية الجودة للتصوير SEM، ونحن المغمورة كل الألياف في النيتروجين السائل لعدة دقائق ثم كسر الألياف، وإذا كان القيام به على ما يكفي من عينات الألياف، نتائج هذه الطريقة في بضع قطع من الألياف الجيدة (حوالي نجاح 15٪ معدل) مع نهاية السطوح ذات الجودة العالية جدا وسلس للتصوير SEM. ثم استخدمنا 70٪ ايثيل الكحول الحل عند 60 درجة مئوية لمدة حوالي 3 دقائق لإذابة مواقع PMMA على نهاية الألياف، ويمكن التعرض لفترة أطول تتفكك نهاية الألياف بأكمله. نحن ثم المغلفة العينات مع الاتحاد الافريقي / المشتريات ووضعتها في غرفة SEM. والتكبير في SEM صورة من الألياف البصرية البوليمر المختلين هو مبين في الشكل 2. مواقع الرمادي الفاتح هي PS والمواقع المظلمة هي PMMA. عرض إجمالية للصورة هو 24 ميكرون حيث أصغر ميزات الأحجام في هذه الصورة هي ~ 0.9 ميكرون، المقابلة لأحجام موقع الفرد من فروع الألياف، بعد عملية القرعة. من أجل شخصيتريزي خصائص الدليل الموجي من الألياف البصرية المختلين، استخدمنا الليزر هو-NE في الطول الموجي 633 نانومتر. ويقترن هو-NE الليزر لوضع واحد من الألياف البصرية SMF630hp التي يبلغ قطرها مجال وضع من حوالي 4 ميكرون، والتي يتم بعد ذلك بعقب بالإضافة إلى الألياف البصرية البوليمر المختلين باستخدام مرحلة عالية الدقة الآلية. ثم يتم تصويرها الإخراج على كاميرا CCD شعاع التعريف باستخدام الهدف 40X. في المجموعة الأولى من التجارب، اخترنا 20 عينات مختلفة من الألياف المختلين، كل 5 سم طويلة؛ تم اختيار طول 5 سم لتتناسب مع طول الانتشار في المحاكاة العددية لدينا. عمليات المحاكاة العددية للألياف المختلين عموما تستغرق وقتا طويلا جدا، حتى على كتلة الحوسبة عالية الأداء مع 1،100 العناصر. كامل عرضية أندرسون توطين لطول الموجة من 633 نانومتر يحدث إلا بعد حوالي 2.5 سم من انتشار 11،12، وبالتالي، قررنا أن طول 5 سم ويكفي لأغراضنا. بسبب جواربطبيعة hastic من توطين أندرسون، نحن في حاجة لتكرار التجربتين والمحاكاة ل100 انجازاتهم، من أجل جمع إحصاءات كافية لمقارنة القيم التجريبية والعددية للمتوسط ​​قطرها شعاع. في الممارسة العملية، ويتم الحصول على 100 القياسات المختلفة من خلال اتخاذ خمسة قياسات تفصل مكانيا على كل من 20 مختلفة عينات الألياف المختلين. فمن الصعب إلى حد ما لإعداد ألياف البوليمر المختلين البصرية للقياسات، مقارنة مع ألياف الزجاج البصري. على سبيل المثال، لا يمكن للمرء استخدام الانفطار المتقدمة وتلميع الأدوات والتقنيات التي يتم متطورة لمعيار الألياف القائم على السيليكا. تم الإبلاغ عن إجراء المكرر لالشق وتلميع الألياف البصرية البوليمر بواسطة عبدي وآخرون 14؛. كنا أساليبها مع بعض التعديلات الطفيفة لإعداد عينات من الألياف لدينا. من أجل يلتصق على المختلين الألياف البصرية بوليمر، يتم تسخين منحني شفرة X-الأمازون إلى 65 درجة؛ C، والألياف إلى 37 ° C. يتم محاذاة غيض من الألياف على سطح القطع بحيث نظيفة، وقطع عمودي ويمكن إجراء. يتم وضع شفرة على الجانب من الألياف، وسرعان ما توالت عبر. وينبغي أن يتم عملية الانفطار كامل في أسرع وقت ممكن لضمان أن تكون درجات الحرارة من شفرة، والألياف لا تتغير كثيرا. بعد الشق الألياف وفحصه تحت المجهر الضوئي، ومصقول نهاية الألياف باستخدام أوراق اللف الألياف القياسية (0.3 ميكرومتر Thorlabs LFG03P الألومنيوم ورقة تلميع أكسيد) لضمان أن تتم إزالة أي عيوب طفيفة. لتلميع نهاية الألياف، ومن عقد في زوج من ملاقط مع ملاقط عقد الألياف حوالي 1.5 ملم بعيدا عن الوجه نهاية يجري مصقول. ويوجه الألياف أكثر من ورقة في بوصة واحدة طويلة الشكل-8 على شكل مسارات، ما يقرب من ثماني مرات. تلميع نتائج الألياف في حواف أكثر نعومة وتفتيشها تحت المجهر الضوئي. وعلاوة على ذلك، وتلميع يسهل اقتران مناسب في أقصر المحلىبقعة lized في الألياف، والذي بدوره يقلل من التوهين سواء في اقتران وأيضا في المسافة الانتشار الأولي قبل أن يتم تشكيل بقعة المترجمة. استخدمنا كاميرا CCD شعاع التعريف إلى صورة كثافة شعاع الإخراج. تم القبض على الملف الشخصي شدة المجال القريب باستخدام الهدف 40X. من أجل العثور على حدود الألياف، ونحن مشبعة CCD من خلال زيادة الطاقة من ضوء واردة من الألياف SMF630hp. بعد الكشف عن البيانات الشخصية شدة شعاع المترجمة فيما يتعلق حدود، وضعنا CCD شعاع التعريف إلى الخيار التلقائي التعرض. استخدمنا صورة الملف الشخصي شدة وذلك لحساب نصف قطر شعاع فعالة. من أجل إزالة تأثير الضوضاء المحيطة، ونحن لدينا إجراء معايرة معالجة الصور لضمان أن نحصل على شعاع قطره المتوقعة من الألياف SMF630hp. متوسط ​​القيمة المقاسة من دائرة نصف قطرها شعاع والاختلافات حول قيمة متوسط ​​توافق بشكل جيد مع numeالمحاكاة RICAL، كما هو موضح في المرجع 11. الملف الشخصى شعاع خرج في الألياف البوليمر يلي بوضوح تغييرا في الموقف من شعاع الحادث كما هو موضح في الحكام. 11،12،13. وقدمت دراسة شاملة لتأثير المعلمات تصميم مثل الأحجام موقع اضطراب والطول الموجي الحادث على نصف قطر شعاع من شعاع المترجمة في الحكام. 12،15.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>poly (methyl methacrylate) (PMMA)</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>polystyrene (PS)</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>70% ethyl alcohol solution at 65 &deg;C</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fabrication and characterization of disordered polymer optical fibers for transverse anderson localization of light

ونحن في تطوير وتميز الألياف البصرية البوليمر المختلين يستخدم مستعرض أندرسون توطين كآلية waveguiding الرواية. وتتكون الألياف البوليمر المتقدمة البصرية من 80،000 خيوط من بولي (ميتاكريليت الميثيل) (PMMA) والبوليسترين (PS) أن يتم خلط عشوائيا وتعادل في المقطع العرضي الألياف البصرية مربع مع عرض الجانب من 250 ميكرون. في البداية، كل حبلا هو 200 ميكرون في القطر و 8 بوصات طويلة. أثناء عملية الخلط من فروع الألياف الأصلي، والألياف عبور فوق بعضها البعض، ولكن نسبة كبيرة التعادل يضمن أن ملف التعريف معامل الانكسار ثابتة على طول الألياف لعدة عشرات من السنتيمترات. الفرق معامل الانكسار كبيرة من 0.1 بين النتائج مواقع المختلين في دائرة نصف قطرها صغير شعاع المترجمة التي هي مماثلة لدائرة نصف قطرها شعاع من الألياف البصرية التقليدية. يتم تشغيل ضوء المدخلات من الألياف البصرية القياسية وضع واحد باستخدام طريقة بعقب اقتران ونيايتم تصوير شعاع خرج R-حقل من الألياف المختلين باستخدام الهدف 40X وكاميرا CCD. قطر شعاع الناتج يتفق تماما مع النتائج المتوقعة من عمليات المحاكاة العددية. الألياف البصرية المختلين قدمت في هذا العمل هو أول تنفيذ على مستوى الجهاز من 2D أندرسون التعريب، ويمكن أن تستخدم لأنظمة الاتصالات البصرية لمسافات قصيرة نقل الصورة و.

يتم عرض صورة SEM من الألياف مصقول في الشكل 1. صورة SEM في الشكل 1 يبين أنه بالنسبة لمعظم مناطق غيض من الألياف، ونوعية البولندية جيدة. صورة SEM من العينات الألياف مع غاياتهم الذائبة في الكحول الإيثيلي حل، الشكل 2، ويبين مواقع PMMA في مواقع مظلمة وPS ف?...

Watch this Scientific Journal Video about Fabrication and Characterization of Disordered Polymer Optical Fibers for Transverse Anderson Localization of Light at JoVE.com

Fabrication and Characterization of Disordered Polymer Optical Fibers for Transverse Anderson Localization of Light

ونحن في تطوير وتميز الألياف البصرية البوليمر المختلين يستخدم مستعرض أندرسون توطين كآلية waveguiding الرواية. هذه الألياف microstructured يمكن نقل شعاع المترجمة صغيرة مع نصف قطرها التي هي مماثلة لدائرة نصف قطرها شعاع من الألياف البصرية التقليدية.

تصنيع وتوصيف المختلين بوليمر ألياف البصرية لعرضية أندرسون توطين الضوء

We develop and characterize a disordered polymer optical fiber that uses transverse Anderson localization as a novel waveguiding mechanism. The developed ...

fabrication-characterization-disordered-polymer-optical-fibers-for

Research

JoVE Journal

Engineering

11.3K Views.  University of Wisconsin-Milwaukee. ونحن في تطوير وتميز الألياف البصرية البوليمر المختلين يستخدم مستعرض أندرسون توطين كآلية waveguiding الرواية. هذه الألياف microstructured يمكن نقل شعاع المترجمة صغيرة مع نصف قطرها التي هي مماثلة لدائرة نصف قطرها شعاع من الألياف البصرية التقليدية.

Video: Fabrication and Characterization of Disordered Polymer Optical Fibers for Transverse Anderson Localization of Light

Fabrication And Characterization Of Photonic Crystal Slow Light Waveguides And Cavities

Slow light has been one of the hot topics in the photonics community in the past decade, generating great interest both from a fundamental point of view and for its considerable potential for practical applications. Slow light photonic crystal waveguides, in particular, have played a major part and have been successfully employed for delaying optical signals1-4 and the enhancement of both linear5-7 and nonlinear devices.8-11
Photonic crystal cavities achieve similar effects to that of slow light waveguides, but over a reduced band-width. These cavities offer high Q-factor/volume ratio, for the realization of optically12 and electrically13 pumped ultra-low threshold lasers and the enhancement of nonlinear effects.14-16 Furthermore, passive filters17 and modulators18-19 have been demonstrated, exhibiting ultra-narrow line-width, high free-spectral range and record values of low energy consumption.
To attain these exciting results, a robust repeatable fabrication protocol must be developed. In this paper we take an in-depth look at our fabrication protocol which employs electron-beam lithography for the definition of photonic crystal patterns and uses wet and dry etching techniques. Our optimised fabrication recipe results in photonic crystals that do not suffer from vertical asymmetry and exhibit very good edge-wall roughness. We discuss the results of varying the etching parameters and the detrimental effects that they can have on a device, leading to a diagnostic route that can be taken to identify and eliminate similar issues.
The key to evaluating slow light waveguides is the passive characterization of transmission and group index spectra. Various methods have been reported, most notably resolving the Fabry-Perot fringes of the transmission spectrum20-21 and interferometric techniques.22-25 Here, we describe a direct, broadband measurement technique combining spectral interferometry with Fourier transform analysis.26 Our method stands out for its simplicity and power, as we can characterise a bare photonic crystal with access waveguides, without need for on-chip interference components, and the setup only consists of a Mach-Zehnder interferometer, with no need for moving parts and delay scans.
When characterising photonic crystal cavities, techniques involving internal sources21 or external waveguides directly coupled to the cavity27 impact on the performance of the cavity itself, thereby distorting the measurement. Here, we describe a novel and non-intrusive technique that makes use of a cross-polarised probe beam and is known as resonant scattering (RS), where the probe is coupled out-of plane into the cavity through an objective. The technique was first demonstrated by McCutcheon et al.28 and further developed by Galli et al.29

Use of photonic crystal slow light waveguides and cavities has been widely adopted by the photonics community in many differing applications. Therefore fabrication and characterization of these devices are of great interest. This paper outlines our fabrication technique and two optical characterization methods, namely: interferometric (waveguides) and resonant scattering (cavities).

تصنيع وتوصيف الدليل الموجي الكريستال الضوئية الخفيفة بطيئة وتجاويف

Slow light has been one of the hot topics in the photonics community in the past decade, generating great interest both from a fundamental point of view ...

Quasi-light Storage for Optical Data Packets

Today's telecommunication is based on optical packets which transmit the information in optical fiber networks around the world. Currently, the processing of the signals is done in the electrical domain. Direct storage in the optical domain would avoid the transfer of the packets to the electrical and back to the optical domain in every network node and, therefore, increase the speed and possibly reduce the energy consumption of telecommunications. However, light consists of photons which propagate with the speed of light in vacuum. Thus, the storage of light is a big challenge. There exist some methods to slow down the speed of the light, or to store it in excitations of a medium. However, these methods cannot be used for the storage of optical data packets used in telecommunications networks. Here we show how the time-frequency-coherence, which holds for every signal and therefore for optical packets as well, can be exploited to build an optical memory. We will review the background and show in detail and through examples, how a frequency comb can be used for the copying of an optical packet which enters the memory. One of these time domain copies is then extracted from the memory by a time domain switch. We will show this method for intensity as well as for phase modulated signals.

The article describes a procedure to store optical data packets with an arbitrary modulation, wavelength, and data rate. These packets are the basis of modern telecommunications.

التخزين شبه ضوء لحزم البيانات البصرية

Today's telecommunication is based on optical packets which transmit the information in optical fiber networks around the world. Currently, the processing ...

Patterning via Optical Saturable Transitions - Fabrication and Characterization

This protocol describes the fabrication and characterization of nanostructures using a novel nanolithographic technique called Patterning via Optical Saturable Transitions (POST). In this technique the chemical properties of organic photochromic molecules that undergo single-photon reactions are exploited, enabling rapid top-down nanopatterning over large areas at low light intensities, thereby, allowing for the circumvention of the far-field diffraction barrier.4 Simple, cost-effective, high throughput and resolution alternatives to nanopatterning are being explored, such as, two-photon polymerization5,6, beam pen lithography (BPL)7, scanning electron beam lithography (SEBL), and focused ion beam (FIB) patterning. However, multi-photon approaches require high light intensities, which limit their potential for high throughput and offer low image contrast. Although, electron and ion beam lithographic processes offer increased resolution, the serial nature of the process is limited to slow writing speeds, which also prevents patterning of features over large areas. Beam-pen lithography is an approach towards parallel near-field optical lithography. However, the gap between the source of the beam and the surface of the photoresist needs to be controlled extremely precisely for good pattern uniformity and this is very challenging to accomplish for large arrays of beams. Patterning via Optical Saturable Transitions (POST) is an alternative optical nanopatterning technique for patterning sub-wavelength features1-3. Since this technique uses single photons instead of electrons, it is extremely fast and does not require high light intensities1-3, opening the door to massive parallelization.

We report that the diffraction limit of conventional optical lithography can be overcome by exploiting the transitions of organic photochromic derivatives induced by their photoisomerization at low light intensities.1-3 This paper outlines our fabrication technique and two locking mechanisms, namely: dissolution of one photoisomer and electrochemical oxidation.

الزخرفة عبر البصرية تشبع انتقالات - تصنيع وتوصيف

This protocol describes the fabrication and characterization of nanostructures using a novel nanolithographic technique called Patterning via Optical ...

Fabrication and Operation of a Nano-Optical Conveyor Belt

The technique of using focused laser beams to trap and exert forces on small particles has enabled many pivotal discoveries in the nanoscale biological and physical sciences over the past few decades. The progress made in this field invites further study of even smaller systems and at a larger scale, with tools that could be distributed more easily and made more widely available. Unfortunately, the fundamental laws of diffraction limit the minimum size of the focal spot of a laser beam, which makes particles smaller than a half-wavelength in diameter hard to trap and generally prevents an operator from discriminating between particles which are closer together than one half-wavelength. This precludes the optical manipulation of many closely-spaced nanoparticles and&#160;limits the&#160;resolution of optical-mechanical systems. Furthermore, manipulation using focused beams requires beam-forming or steering optics, which can be very bulky and expensive. To address these limitations in the system scalability of conventional optical trapping our lab has devised an alternative technique which utilizes near-field optics to move particles across a chip. Instead of focusing laser beams in the far-field, the optical near field of plasmonic resonators produces the necessary local optical intensity enhancement to overcome the restrictions of diffraction and manipulate particles at higher resolution. Closely-spaced resonators produce strong optical traps which can be addressed to mediate the hand-off of particles from one to the next in a conveyor-belt-like fashion. Here, we describe how to design and produce a conveyor belt using a gold surface patterned with plasmonic C-shaped resonators and how to operate it with polarized laser light to achieve super-resolution nanoparticle manipulation and transport. The nano-optical conveyor belt chip can be produced using lithography techniques and easily packaged and distributed.

The scalability and resolution of conventional optical manipulation techniques are limited by diffraction. We circumvent the diffraction limit and describe a method of optically transporting nanoparticles across a chip using a gold surface patterned with a path of closely spaced C-shaped plasmonic resonators.

تصنيع وتشغيل الحزام الناقل النانو البصرية

The technique of using focused laser beams to trap and exert forces on small particles has enabled many pivotal discoveries in the nanoscale biological ...

Writing Bragg Gratings in Multicore Fibers

Fiber Bragg gratings in multicore fibers can be used as compact and robust filters in astronomical and other research and commercial applications. Strong suppression at a single wavelength requires that all cores have matching transmission profiles. These gratings cannot be inscribed using the same method as for single-core fibers because the curved surface of the cladding acts as a lens, focusing the incoming UV laser beam and causing variations in exposure between cores. Therefore we use an additional optical element to ensure that the beam shape does not change while passing through the cross-section of the multicore fiber. This consists of a glass capillary tube which has been polished flat on one side, which is then placed over the section of the fiber to be inscribed. The laser beam enters the fiber through the flat surface of the capillary tube and hence maintains its original dimensions. This paper demonstrates the improvements in core-to-core uniformity for a 7-core fiber using this method. The technique can be generalized to larger multicore fibers.

We describe a technique for inscribing identical fiber Bragg gratings into each core of a multicore fiber. This is achieved by introducing an additional surface into the optical path to mitigate lensing by the curved surface of the fiber cladding.

كتابة براج حواجز شبكية في ألياف متعددة النواة

Fiber Bragg gratings in multicore fibers can be used as compact and robust filters in astronomical and other research and commercial applications. Strong ...

Compact Lens-less Digital Holographic Microscope for MEMS Inspection and Characterization

A micro-electro-mechanical-system (MEMS) is a widely used component in many industries, including energy, biotechnology, medical, communications, and automotive. However, effective inspection and characterization metrology systems are needed to ensure the functional reliability of MEMS. This study presents a system based on digital holography as a tool for MEMS metrology. Digital holography has gained increasing attention in the past 20 years. With the fast development and decreasing cost of sensor arrays, resolution of such systems has increased broadening potential applications. Thus, it has attracted attention from both research and industry sides as a potential reliable tool for industrial metrology. Indeed, by recording the interference pattern between an object beam (which contains sample height information) and a reference beam on a CCD camera, one can retrieve the quantitative phase information of an object. However, most of digital holographic systems are bulky and thus not easy to implement on industry production lines. The novelty of the system presented is that it is lens-less and thus very compact. In this study, it is shown that the Compact Digital Holographic Microscope (CDHM) can be used to evaluate several characteristics typically consider as criteria in MEMS inspections. The surface profiles of MEMS in both static and dynamic conditions are presented. Comparison with AFM is investigated to validate the accuracy of the CDHM.

We present a compact reflection digital holographic system (CDHM) for inspection and characterization of MEMS devices. A lens-less design using a diverging input wave providing natural geometrical magnification is demonstrated. Both static and dynamic studies are presented.

المدمجة عدسة أقل الرقمي المجسم مجهر لفحص ممس وتوصيف

A micro-electro-mechanical-system (MEMS) is a widely used component in many industries, including energy, biotechnology, medical, communications, and ...

Printing Fabrication of Bulk Heterojunction Solar Cells and In Situ Morphology Characterization

Polymer-based materials hold promise as low-cost, flexible efficient photovoltaic devices. Most laboratory efforts to achieve high performance devices have used devices prepared by spin coating, a process that is not amenable to large-scale fabrication. This mismatch in device fabrication makes it difficult to translate quantitative results obtained in the laboratory to the commercial level, making optimization difficult. Using a mini-slot die coater, this mismatch can be resolved by translating the commercial process to the laboratory and characterizing the structure formation in the active layer of the device in real time and in situ as films are coated onto a substrate. The evolution of the morphology was characterized under different conditions, allowing us to propose a mechanism by which the structures form and grow. This mini-slot die coater offers a simple, convenient, material efficient route by which the morphology in the active layer can be optimized under industrially relevant conditions. The goal of this protocol is to show experimental details of how a solar cell device is fabricated using a mini-slot die coater and technical details of running in situ structure characterization using the mini-slot die coater.

Printing Fabrication of Bulk Heterojunction Solar Cells and In Situ Morphology Characterization

Here, we present a protocol to fabricate organic thin film solar cells using a mini-slot die coater and related in-line structure characterizations using synchrotron scattering techniques.

الطباعة تصنيع السائبة متغاير الخلايا الشمسية و<em&gt; في الموقع</em&gt; الصرف توصيف

Polymer-based materials hold promise as low-cost, flexible efficient photovoltaic devices. Most laboratory efforts to achieve high performance devices ...

Free-form Light Actuators &#8212; Fabrication and Control of Actuation in Microscopic Scale

Liquid crystalline elastomers (LCEs) are smart materials capable of reversible shape-change in response to external stimuli, and have attracted researchers&#39; attention in many fields. Most of the studies focused on macroscopic LCE structures (films, fibers) and their miniaturization is still in its infancy. Recently developed lithography techniques, e.g., mask exposure and replica molding, only allow for creating 2D structures on LCE thin films. Direct laser writing (DLW) opens access to truly 3D fabrication in the microscopic scale. However, controlling the actuation topology and dynamics at the same length scale remains a challenge.
In this paper we report on a method to control the liquid crystal (LC) molecular alignment in the LCE microstructures of arbitrary three-dimensional shape. This was made possible by a combination of direct laser writing for both the LCE structures as well as for micrograting patterns inducing local LC alignment. Several types of grating patterns were used to introduce different LC alignments, which can be subsequently patterned into the LCE structures. This protocol allows one to obtain LCE microstructures with engineered alignments able to perform multiple opto-mechanical actuation, thus being capable of multiple functionalities. Applications can be foreseen in the fields of tunable photonics, micro-robotics, lab-on-chip technology and others.

Free-form Light Actuators &amp;#8212; Fabrication and Control of Actuation in Microscopic Scale

Here, we fabricate 3D polymeric micro/nano structures in which both the shape and the molecular alignment can be engineered with nanometer scale accuracy by the use of direct laser writing. Light induced deformation of several types of liquid crystalline elastomer microstructures can be controlled in the microscopic scale.

المحركات الخفيفة ذات شكل حر - تصنيع ومراقبة يشتغل في مقياس المجهري

Liquid crystalline elastomers (LCEs) are smart materials capable of reversible shape-change in response to external stimuli, and have attracted ...

Fabrication and Characterization of Superconducting Resonators

Superconducting microwave resonators are of interest for a wide range of applications, including for their use as microwave kinetic inductance detectors (MKIDs) for the detection of faint astrophysical signatures, as well as for quantum computing applications and materials characterization. In this paper, procedures are presented for the fabrication and characterization of thin-film superconducting microwave resonators. The fabrication methodology allows for the realization of superconducting transmission-line resonators with features on both sides of an atomically smooth single-crystal silicon dielectric. This work describes the procedure for the installation of resonator devices into a cryogenic microwave testbed and for cool-down below the superconducting transition temperature. The set-up of the cryogenic microwave testbed allows one to do careful measurements of the complex microwave transmission of these resonator devices, enabling the extraction of the properties of the superconducting lines and dielectric substrate (e.g., internal quality factors, loss and kinetic inductance fractions), which are important for device design and performance.

Superconducting microwave resonators are of interest for detection of light, quantum computing applications and materials characterization. This work presents a detailed procedure for fabrication and characterization of superconducting microwave resonator scattering parameters.

تصنيع وتوصيف الموصلية الرنين

Superconducting microwave resonators are of interest for a wide range of applications, including for their use as microwave kinetic inductance detectors ...

Scanning Light Scattering Profiler (SLPS) Based Methodology to Quantitatively Evaluate Forward and Backward Light Scattering from Intraocular Lenses

The scanning light scattering profiler (SLSP) methodology has been developed for the full-angle quantitative evaluation of forward and backward light scattering from intraocular lenses (IOLs) using goniophotometer principles. This protocol describes the SLSP platform and how it employs a 360&#176; rotational photodetector sensor that is scanned around an IOL sample while recording the intensity and location of scattered light as it passes through the IOL medium. The SLSP platform can be used to predict, non-clinically, the propensity for current and novel IOL designs and materials to induce light scatter. Non-clinical evaluation of light scattering properties of IOLs can significantly reduce the number of patient complaints related to unwanted glare, glistening, optical defects, poor image quality, and other phenomena associated with the unintended light scattering. Future studies should be conducted to correlate SLSP data with clinical results to help identify which measured light scatter is most problematic for patients that have undergone cataract surgery subsequent to IOL implantation.

Scanning Light Scattering Profiler SLPS Based Methodology to Quantitatively Evaluate Forward and Backward Light Scattering from Intraocular Lenses

This protocol describes the scanning light scattering profiler (SLSP) that enables the full-angle quantitative evaluation of forward and backward scattering of light from intraocular lenses (IOLs) using goniophotometer principles.

المسح الضوئي لانتثار الضوء المنشئ (سلبس) المنهجية لتقييم كميا إلى الأمام والخلف نثر الضوء من العدسات داخل العين

The scanning light scattering profiler (SLSP) methodology has been developed for the full-angle quantitative evaluation of forward and backward light ...