This work was funded by Startup funding from the University of Illinois at Urbana-Champaign, DARPA ORCHID program through a grant from AFOSR, the National Science Foundation through grant CMMI-1265164, and the National Science Foundation Graduate Research Fellowship program. We acknowledge enlightening discussions with Prof. Jack Harris, Prof. Pierre Meystre, Dr. Matt Eichenfield, Prof. Taher Saif, and Prof. Rashid Bashir.

1. تلفيق فائق-Q ميكروفلويديك دوائر الرنين <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد الشعرية الإعداد التصنيع <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> افتعال الميكانيكية مرنان ميكروفلويديك في الطريقة التالية: - الحرارة على التشكيل الزجاج الشعرية مع ما يقرب من 10 واط من الأشعة CO 2 الليزر على 10.6 ميكرون الطول الموجي، واستخلاص الشعرية ساخنة خطيا باستخدام مراحل الترجمة الآلية الشكل 1 يبين ترتيب الترجمة الخطية مراحل، وأشعة الليزر، وموقع التشكيل الشعري قبل عملية سحب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> برنامج حاسوبي أتمتة مناسبة للتحكم في وقت واحد وهما CO 2 الليزر (للتدفئة) واثنين من مراحل الخطية. المراحل الخطية اثنين تنفيذ عملية الرسم لشعري-يسخن الليزر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يجب أن تكون واحدة من مراحل خطية سريع (على سبيل المثال 5 ملم / ثانية) لعملية الرسم الخطي. إطعام في المزيد من المواد إلى منطقة التدفئة مع الثانية، مرحلة الخطية أبطأ(على سبيل المثال 0.5 ملم / ثانية) منذ يحصل المنضب مادة التشكيل الشعري أثناء عملية سحب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> محاذاة أصحاب العينة على مراحل خطي طول المحورين الرأسي والأفقي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> محاذاة بعناية كل من CO 2 أشعة الليزر بحيث تستهدف نفس المكان في الفضاء (بين أصحاب العينة). قطعة من ورقة ورقة أو ورقة حساسة للحرارة من المفيد لهذه العملية. لا تنس أن تستخدم لحماية العين السلامة الليزر. لا خفض لعيون مستوى الجدول. استخدام كتل مناسبة شعاع، دخان العادم، والحماية من الحرائق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حدد المعلمات معقولة لعملية الرسم. على سبيل المثال، المعلمات التالية إنتاج موثوق حجم الشعرية جيدة - 10 ملم / ثانية سرعة سحب، 0.5 ملم / ثانية الأعلاف في سرعة، 3 ثانية وقت التسخين، 4.5 W التسخين القوى لكلا أشعة الليزر، و 5 القوى W التدفئة لكل من الليزر . </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التشكيل من خلال سحب قوة الليزر يمكن أن تستخدم للسيطرة على نصف قطرها الشعرية بالطول خلال الموالية الرسمسيس لتشكيل مرنانات &quot;زجاجة&quot;. ويرد مثال في الشكل 2D. تحديد معايير التشكيل المناسب: 3 التردد هرتز، 6 و 3 W W للقوى الليزر، ودورة العمل 50٪. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تلفيق مرنانات الميكانيكية ميكروفلويديك <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قطع قطعة طويلة بما فيه الكفاية (حوالي 2-4 سم) من السيليكا تنصهر الشعرية بحيث يمكن أن تصل إلى اثنين من أصحاب تعلق على مراحل الترجمة الخطية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جبل العينة الشعرية على أصحاب مثل هذه العينة أن المنطقة المستهدفة الليزر هو تقريبا في منتصف الشعرية. إعادة ضبط المحاذاة CO 2 الليزر إذا لزم الأمر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> سحب شعري باستخدام المعلمات كما جاء في 1.1.6. أول سخن الشعرية لبضع ثوان (الشكل 2A)، ثم تسحبه مع أو بدون تعديل ليزر (المعلمات في 1.1.7) حسب الحاجة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة الشعرية رسمها (الشكل 2B) من صاحب العينة. التعامل مع العينة مع القفازات في اثنينسميكة ينتهي فقط، لكي لا يلوث سطح مرنان نظيفة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تختلف المعلمات سحب الشعيرات الدموية الى افتعال بأقطار مختلفة. القطر الخارجي عادة يختلف من 30 ميكرون إلى 200 ميكرون اعتمادا على سحب الظروف. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تركيب الجهاز ملفقة للاختبار <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد الشكل E الزجاج حامل (الشكل 2C). قطع ثلاثة 1 سم × 0.5 سم واحد 3 سم × 0.5 سم قطعة الزجاج من الشرائح الزجاجية. تجميعها في شكل E باستخدام لاصق الزجاج أو superglue. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قطع طول شعري ميكروفلويديك من العينة المسحوبة. وينبغي أن يكون هذا الطول أطول من المسافة بين فرعين الزجاج المجاور على حامل الشكل E. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الغراء الجهاز microcapillary على حامل باستخدام لاصق البصرية حين التأكد من الحفاظ على جزء غير ملوثة معلقة بين فرعين من صاحب الشكل E. علاج لاصقة البصرية مع علاج الأشعة فوق البنفسجية مصدر للضوء LED لمدة 10 ثانية. الارقام 2Cو2D إظهار المنتج النهائي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إدراج بعناية طرفي مرنان شنت في اثنين من أنابيب البلاستيك أكبر قليلا (مثل 200 ميكرون في القطر الداخلي). الغراء وعلاج الأشعة فوق البنفسجية كلا الطرفين للأنابيب البلاستيك بمادة لاصقة البصرية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> المشبك بنية الشكل E من الثالثة (مجاني) فرع الزجاج إلى جهاز التركيب فرضت للاختبار. عامل الجودة البصرية من مرنان ميكروفلويديك النهائي يعتمد على مدى ومحاذاة الليزر تصنيع وكيف كانت مستويات مستقرة سلطتهم. </li></ol></li></ol> 2. الإعداد التجريبية لاختبار الميكانيكية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تصنيع الألياف البصرية مدبب <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد وضع الفرقة الاتصالات الألياف البصرية واحد من الطول المطلوب (على سبيل المثال بضعة أقدام). يجب أن يكون الجزء الألياف طويلة بما فيه الكفاية على حد سواء التي تقام في منطقة مستدق ومتصلا الإعداد (الشكل 4). شرح طريقة مستدق هنا هو على غرار ما هو قuggested وتظاهروا في 22. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ربط الجزء الألياف استعداد لبقية الإعداد التجريبية باستخدام أي طريقة مريحة الألياف الربط. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جبل قطاع الألياف تقسم على اثنين من جر الخطية التي تواجه بعضها البعض. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تجريدها من سترة الألياف في وسط الألياف جزء شنت لفضح منطقة الكسوة. هذا هو المكان الذي سوف تكون ملفقة تفتق. تنظيف المنطقة جردت مع الميثانول. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدوره على الليزر الانضباطي لمعرفة الوقت الحقيقي وانتقال على الذبذبات. تأكد من تعيين المخففات بحيث لا تلف الاستشعار البصرية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع فوهة ضيقة الهيدروجين الموقد الغاز على الفور تحت الجزء unjacketed من الألياف. متابعة جميع إجراءات السلامة الموصى بها عند العمل مع ضغط الغازات القابلة للاشتعال مثل الهيدروجين. ويمكن أيضا أن تستخدم مصادر أخرى &quot;حرق نظيفة&quot; من لهب أو سخانات السيراميك. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قبل تضيء الغاز، وتحقق معدل التدفق بحيث لا يكون اللهب جداكبيرة (لهب 1-2 سم كافية). علما بأن اللهب هي في معظمها غير مرئية ولكن يمكن أن ينظر إليها باعتبارها توهج البرتقالي خافت في غرفة مظلمة. يجب تعيين معدل تدفق الهيدروجين إلى النقطة التي الشعلة مضاءة من شأنها أن تخفف على نحو كاف من الألياف الزجاجية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تضيء الشعلة. في أقرب وقت اللهب في وضع التشغيل، بدء سحب الألياف باستخدام مراحل الآلية. المناسبة سرعة سحب يعتمد على معدل تدفق غاز الهيدروجين وبالقرب من اللهب. ملاحظة: سوف انتقال العدوى عن طريق الألياف تبدأ في إظهار سلوك التذبذب الزمانية كما سحب لا يزال مستمرا. وهذا يشير إلى عملية المتعدد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عندما يتوقف السلوك متذبذبة ويظهر إشارة لا تتغير مع مرور الوقت، والتوقف عن سحب وبدوره قبالة الشعلة على الفور. هذا هو عندما يتم الحصول على طريقة واحدة تفتق. التحقق من انتقال العدوى. إذا نقل منخفضة جدا، كرر الإجراء من 2.1.1. مع تعديل معدل تدفق الغاز، وحجم اللهب، واللهب الموقع. في بعض الأحيان، يمكن أن يكون بسبب المحاذاة السيئة في خطوة 2.1.3 نقل منخفضة. أو بسبب contaminatايون من الكسوة عرضة للخطر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إذا نقل الناتجة من خلال تفتق مرضية، وانتظر بضع دقائق لتهدئة تفتق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تفقد تفتق تحت المجهر. ل1،550 الطول الموجي التشغيلية نانومتر، وقطر نموذجي من تفتق طريقة واحدة هي بالترتيب من 1-2 ميكرون. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تفتق اقتران لWGR والبحث عن الإشارات الإلكترونية تشير إلى اهتزاز <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يمكن أن تتولد إعداد التجربة في التكوين هو موضح في الشكل 3. الاهتزازات الميكانيكية من خلال كل من SBS وRP بواسطة تكوين التجريبية نفسها. من أجل الكشف عن إشارات متناثرة بشكل واضح كما ظهر في حالة من الإصدارات السابقة SBS 4،21، واستخدام دائري بين تفتق والانضباطي الليزر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قبل تحول على ليزر الأشعة تحت الحمراء الانضباطي، تأكد من تعيين المخففات في مكان بحيث لا تلف الاستشعار البصرية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تشغيل واستقرار ليزر الأشعة تحت الحمراء الانضباطي. يتم استخدام مولد وظيفة لاكتساح تردد الأشعة تحت الحمراء المدخلاتالليزر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جبل حامل مرنان على مرحلة nanopositioning. جلب بعناية مرنان مقربة من الألياف مدبب من أجل الحصول على اقتران زائل. كما اجتاحت تردد الليزر، وسوف تظهر الأصداء البصرية والانخفاضات في الإرسال في الذبذبات، كما في الشكل 2B من 22. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ربط الانتاج photodetector إلى محلل الطيف الكهربائية (ESA)، حيث تدخل الزمنية (أي فازت علما) بين ضوء الليزر المدخلات والضوء المتناثرة يمكن ملاحظتها. يحدث هذا التدخل الزماني في وتيرة التذبذب الميكانيكية. وظيفة &quot;عقد الذروة&quot; على محلل الطيف غالبا ما تكون مفيدة في البحث الأولي عن الاهتزازات الميكانيكية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام أعلى مدخلات الطاقة أثناء تنفيذ البحث الأولية للاهتزازات ميكانيكية، وخصوصا عندما تكون موجودة داخل الجهاز السوائل. ملاحظة: عادة، مدخلات الطاقة في حدود 100 μW إلى الجهاز كافية لإثارة ميكانالاهتزاز كال. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إذا لوحظ التذبذب الميكانيكية، ومحاولة لقفل إلى وضع البصرية ذات الصلة عن طريق إيقاف الفحص تردد الليزر والتحكم في الطول الموجي الليزر في وضع CW. هنا، وكلاهما والذبذبات محلل الطيف هي مفيدة في وقت واحد. تظهر إشارات دورية عن الذبذبات عند وضع الميكانيكية هو الحاضر، كما رأينا في الشكل 5 و 1،6. </li></ol></li></ol> 3. قياس الاهتزازات الميكانيكية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> توقيع البصرية والإلكترونية للضغط الإشعاع (RP) وسائط <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كما هو موضح في 2.2، وسيراعى التذبذبات الميكانيكية عندما تقترن تفتق والجهاز بشكل صحيح، وسائط البصرية والميكانيكية الجهاز لديك ما يكفي من عوامل س، ويتم توفير مدخلات كافية الطاقة الضوئية. إذا التذبذبات في نطاق 10 ميغاهيرتز - لا تراعى 1 غيغاهرتز، محاولة لتغيير الاستقطاب للتحقيق الأصداء المختلفة، أو زيادة مدخلات الطاقة من الليزر الانضباطي لالتغلب على الحد الأدنى للالتذبذب. عند زيادة مدخلات الطاقة، يكون دائما حريصا على عدم تشبع الاستشعار البصرية. أيضا، كما هو موضح في 8، وبعد المسافة اقتران هو عامل رئيسي لإثارة سائط RP مختلفة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إذا ما زالت لم يلحظ وسائط ميكانيكية، حاول قياس عامل الجودة البصرية. لمرنانات الميكانيكية ميكروفلويديك، تظهر النتائج أن عامل الجودة البصرية من 10 6 غير كافية لإثارة التذبذبات حدودي 13. ملاحظة: عادة، سوف سائط RP إظهار التذبذبات الإلكترونية وعلى محلل الطيف يرافقه التوافقيات، وكما رأينا في الشكل 5 ستناقش نتائج الممثل في القسم 4. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام المسح فابري بيرو تداخل أو عالية الدقة محلل الطيف الضوئي للكشف عن الجانب العصابات البصرية التي يتم إنشاؤها بسبب السعة ومرحلة التشكيل، والتي هي بدورها يسببها تشوه تجويف الدورية. قد يكون المثال قياس قالتابعين في الشكل 3H 1. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> توقيع البصرية والالكترونية وسائط الصوتية يهمس الرواق <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التردد الصوتية من الخلف-SBS للزجاج السيليكا حوالي 11 غيغاهرتز عند استخدام الليزر مضخة 1.5 ميكرون 4،23. استخدام شكل دائري التي تراقب ضوء متناثرة الظهر وبعض كمية صغيرة من مضخة رايلي متناثرة، لمراقبة الاشارات الالكترونية لهذه الأوضاع الذبذبات. استخدام عالية الدقة محلل الطيف الضوئي لحل الضوء المتناثرة. ويرد على قياس سبيل المثال في الشكل 2 من 4. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام فازت علما الضوء المتناثرة بين الأمام والليزر مضخة لمراقبة أدنى تردد (الفرعية 1 غيغاهرتز) وسائط الصوتية يهمس الرواق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نظرا لصلابة الميكانيكية أقل في الاتجاه التنفس، وإشارة من SBS أضعف أحيانا من إشارة من وسائط RP. مرة أخرى، اكتساح ليزر على سرعة بطيئة، واستخدام &quot;ذروة الانتظار&quot; على SPECTالروم محلل للمساعدة في العثور على إشارة SBS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لاحظ أنه على عكس طرق التنفس-RP متحمس، متحمس SBS-سائط الصوتية يهمس-معرض لا يحمل التوافقيات في أطياف البصرية والالكترونية (ما لم يأخذ الإثارة تتالي وضع 4،24). بدلا من ذلك فقط يظهر أحد ستوكس الجانبي للطرق SBS. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Carmon, T., Rokhsari, H., Yang, L., Kippenberg, T., Vahala, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temporal+Behavior+of+Radiation-Pressure-Induced+Vibrations+of+an+Optical+Microcavity+Phonon+Mode.">Temporal Behavior of Radiation-Pressure-Induced Vibrations of an Optical Microcavity Phonon Mode.</a> Physical Review Letters. 94 (22), (2005).</li><li>Rokhsari, H., Kippenberg, T., Carmon, T., Vahala, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radiation-pressure-driven+micro-mechanical+oscillator.">Radiation-pressure-driven micro-mechanical oscillator.</a> Optics Express. 13 (14), 5293-5301 (2005).</li><li>Kippenberg, T. J., Rokhsari, H., Carmon, T., Scherer, A., Vahala, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+Radiation-Pressure+Induced+Mechanical+Oscillation+of+an+Optical+Microcavity.">Analysis of Radiation-Pressure Induced Mechanical Oscillation of an Optical Microcavity.</a> Physical Review Letters. 95 (3), 033901 (2005).</li><li>Tomes, M., Carmon, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photonic+Micro-Electromechanical+Systems+Vibrating+at+X-band+(11-GHz)+Rates.">Photonic Micro-Electromechanical Systems Vibrating at X-band (11-GHz) Rates.</a> Physical Review Letters. 102 (11), (2009).</li><li>Grudinin, I. S., Matsko, A. B., Maleki, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brillouin+lasing+with+a+CaF2+whispering+gallery+mode+resonator.">Brillouin lasing with a CaF2 whispering gallery mode resonator.</a> Physical Review Letters. 102 (4), 043902 (2009).</li><li>Bahl, G., Zehnpfennig, J., Tomes, M., Carmon, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimulated+optomechanical+excitation+of+surface+acoustic+waves+in+a+microdevice.">Stimulated optomechanical excitation of surface acoustic waves in a microdevice.</a> Nature Communications. 2 (403), (2011).</li><li>Dainese, P., Russell, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimulated+Brillouin+scattering+from+multi-GHz-guided+acoustic+phonons+in+nanostructured+photonic+crystal+fibres.">Stimulated Brillouin scattering from multi-GHz-guided acoustic phonons in nanostructured photonic crystal fibres.</a> Nature Physics. 2 (6), 388-392 (2006).</li><li>Carmon, T., Cross, M. C., Vahala, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chaotic+Quivering+of+Micron-Scaled+On-Chip+Resonators+Excited+by+Centrifugal+Optical+Pressure.">Chaotic Quivering of Micron-Scaled On-Chip Resonators Excited by Centrifugal Optical Pressure.</a> Physical Review Letters. 98 (16), 167-203 (2007).</li><li>Armani, D., Min, B., Martin, A., Vahala, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+thermo-optic+tuning+of+ultrahigh-Q+microtoroid+resonators.">Electrical thermo-optic tuning of ultrahigh-Q microtoroid resonators.</a> Applied Physics Letters. 85 (22), 5439-5441 (2004).</li><li>Savchenkov, A. A., Matsko, A. B., Ilchenko, V. S., Seidel, D., Maleki, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+acoustic+wave+opto-mechanical+oscillator+and+frequency+comb+generator.">Surface acoustic wave opto-mechanical oscillator and frequency comb generator.</a> Optics Letters. 36 (17), 3338-3340 (2011).</li><li>Bahl, G., Tomes, M., Marquardt, F., Carmon, T. <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+spontaneous+Brillouin+cooling.">Observation of spontaneous Brillouin cooling.</a> Nature Physics. 8 (3), 203-207 (2012).</li><li>Bahl, G., Kim, K. H., Lee, W., Liu, J., Fan, X., Carmon, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brillouin+cavity+optomechanics+with+microfluidic+devices.">Brillouin cavity optomechanics with microfluidic devices.</a> Nature Communications. 4 (1994), (1994).</li><li>Kim, K. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cavity+optomechanics+on+a+microfluidic+resonator+with+water+and+viscous+liquids.">Cavity optomechanics on a microfluidic resonator with water and viscous liquids.</a> Light: Science and Applications. , (2013).</li><li>Sumetsky, M., Dulashko, Y., Windeler, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+microbubble+resonator.">Optical microbubble resonator.</a> Optics Letters. 35 (7), 898-900 (2010).</li><li>Lee, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+quasi-droplet+optofluidic+ring+resonator+laser+using+a+micro-bubble.">A quasi-droplet optofluidic ring resonator laser using a micro-bubble.</a> Applied Physics Letters. 99 (9), 091102-091103 (2011).</li><li>Junge, C., Nickel, S., O&#8217;Shea, D., Rauschenbeutel, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bottle+microresonator+with+actively+stabilized+evanescent+coupling.">Bottle microresonator with actively stabilized evanescent coupling.</a> Optics Letters. 36 (17), 3488-3490 (2011).</li><li>Bahl, G., Fan, X., Carmon, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acoustic+whispering-gallery+modes+in+optomechanical+shells.">Acoustic whispering-gallery modes in optomechanical shells.</a> New Journal of Physics. 14 (11), 115026 (2012).</li><li>Cai, M., Painter, O., Vahala, K. <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+Critical+Coupling+in+a+Fiber+Taper+to+a+Silica-Microsphere+Whispering-Gallery+Mode+System.">Observation of Critical Coupling in a Fiber Taper to a Silica-Microsphere Whispering-Gallery Mode System.</a> Physical Review Letters. 85 (1), 74-77 (2000).</li><li>Burg, T. P., Manalis, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Suspended+microchannel+resonators+for+biomolecular+detection.">Suspended microchannel resonators for biomolecular detection.</a> Applied Physics Letters. 83 (13), 2698-2610 (2003).</li><li>Burg, T. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Weighing+of+biomolecules,+single+cells+and+single+nanoparticles+in+fluid.">Weighing of biomolecules, single cells and single nanoparticles in fluid.</a> Nature. 446 (7139), 1066-1069 (2007).</li><li>Li, J., Lee, H., Chen, T., Vahala, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+a+high+coherence,+Brillouin+microcavity+laser+on+silicon.">Characterization of a high coherence, Brillouin microcavity laser on silicon.</a> Optics Express. 20 (18), (2012).</li><li>Knight, J. C., Cheung, G., Jacques, F., Birks, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phase-matched+excitation+of+whispering-gallery-mode+resonances+by+a+fiber+taper.">Phase-matched excitation of whispering-gallery-mode resonances by a fiber taper.</a> Opt. Lett. 22 (15), 1129-1131 (1997).</li><li>Boyd, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Nonlinear Optics. , (2003).</li><li>Li, J., Lee, H., Vahala, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microwave+synthesizer+using+an+on-chip+Brillouin+oscillator.">Microwave synthesizer using an on-chip Brillouin oscillator.</a> Nature Communications. 4 (2097), (2013).</li><li>Carmon, T., Yang, L., Vahala, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamical+thermal+behavior+and+thermal+self-stability+of+microcavities.">Dynamical thermal behavior and thermal self-stability of microcavities.</a> Optics Express. 12 (20), 4742-4750 (2004).</li></ol>

We have nothing to disclose.

لقد ملفقة واختبار الجهاز الجديد الذي يسد التجويف بين optomechanics وعلى microfluidics من خلال توظيف الأصداء البصرية عالية-Q لإثارة (واستجواب) الاهتزازات الميكانيكية. فمن المستغرب أن آليات الإثارة متعددة متوفرة في نفس الجهاز، والتي تولد مجموعة متنوعة من وسائط الذبذبات الميكانيك?...

optomechanics تجويف يدرس اقتران حدودي بين أوضاع الطاقة الصوتية وسائط الفوتون في microresonators عن طريق ضغط الإشعاع (RP) 1-3 وحفز نثر بريلوين (SBS) و 4-6. وقد أثبتت SBS وآليات RP في كثير من النظم البصرية المختلفة، مثل الألياف 7، المجهرية 4،6،8، 1،9 ملفات حلقية، ومرنانات البلورية 5،10. من خلال هذا الفوتون الطاقة الصوتية اقتران، سواء التبريد 11 و الإثارة 6،10 من وسائط الميكانيكية أثبتت. ومع ذلك، ذكرت كلها تقريبا optomechanics التجارب هي مع مراحل الصلبة للمادة. وذلك لأن السائل الغمر المباشر للنتائج الأجهزة الميكانيكية في زيادة كبيرة في فقدان الصوتية الإشعاعي بسبب مقاومة أعلى من السوائل مقارنة ضد الهواء. بالإضافة إلى ذلك، في بعض الحالات فقدان آليات المبددة في السوائل قد تتجاوز الخسائر الصوتية الإشعاعي. Recently، تم إدخال نوع جديد من مذبذب الميكانيكية جوفاء مع الهندسة microcapillary 12-15، والتي حسب التصميم مجهز لإجراء التجارب ميكروفلويديك. والتضمين قطر هذا شعري على طوله لتشكيل متعددة &#39;مرنانات زجاجة&#39; التي تحصر في وقت واحد البصرية الأصداء يهمس-16 معرض وكذلك وسائط الرنانة الميكانيكية 17. أسر متعددة من وسائط الرنانة الميكانيكية المشاركة، بما في ذلك وسائط التنفس، وسائط النبيذ والزجاج، وسائط الصوتية يهمس الرواق. والزجاج والنبيذ (واقفا الموجة) ويهمس-معرض الصوتية (الموجة السفر) تتشكل الأصداء عند اهتزاز مع عدد صحيح متعددة من موجات الصوتية تحدث حول محيط الجهاز. ويقترن ضوء evanescently في وسائط يهمس-معرض البصرية من هذه &#39;زجاجات&#39; عن طريق الألياف البصرية مدبب 18. الحبس من السائل داخل 19،20 مرنان الشعرية، وبدلا من خارجه، وتمكن العوامل ذات الجودة البصرية الميكانيكية وعالية في وقت واحد، والذي يسمح الإثارة البصرية من وسائط الميكانيكية عن طريق كل من RP وSBS. كما ثبت أن هذه الإثارات الميكانيكية قادرون على اختراق السائل داخل الجهاز 12،13، وتشكيل وضع الرنانة الصلبة والسائلة المشتركة، وبالتالي تمكين واجهة البصريات الميكانيكية للبيئة فلويديك داخل. في هذه الورقة وصفنا تلفيق، RP ويشتغل SBS، ونتائج القياس ممثل لهذا النظام الميكانيكية الرواية. وتقدم أيضا قوائم المواد وأداة محددة.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:647px;" width="647">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Tunable IR laser</td>
			<td>Newfocus</td>
			<td>TLB-6328</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Photodetectors</td>
			<td>Newfocus</td>
			<td>1811-FC (Low speed 125MHz) / 1611-FC-AC (High speed 1GHz)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optical fiber</td>
			<td>Corning</td>
			<td>SMF28</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silica capillary</td>
			<td>PolyMicro</td>
			<td>TSP700850</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10.6 um wavelength CO2 laser</td>
			<td>Synrad</td>
			<td>48-1KWM and 48-2KWM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UV-curing optical adhesive</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>NOA81</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tubing</td>
			<td>Tygon</td>
			<td>EW-06418-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringes</td>
			<td>B-D</td>
			<td>YO-07940-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needles</td>
			<td>Weller</td>
			<td>KDS201P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrical spectrum analyzer</td>
			<td>Agilent Technologies</td>
			<td>N9010A (EXA Signal Analyzer)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tektronix</td>
			<td>6114A (RSA, Real-time spectrum analyzer)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optical spectrum analyzer</td>
			<td>Advantest</td>
			<td>Q8384</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oscilloscope</td>
			<td>Tektronix</td>
			<td>DPO 4104B-L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gold mirrors</td>
			<td>II-VI Infrared</td>
			<td>836627</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Linear stage (slow)</td>
			<td>DryLin</td>
			<td>H1W1150</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Linear stage (fast)</td>
			<td>PBC Linear</td>
			<td>MTB055D-0902-14F12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fabry Perot optical spectrum analyser</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>SA 200-14A (FSR: 1.5 GHz)</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fabrication and testing of microfluidic optomechanical oscillators

تجويف optomechanics التجارب التي parametrically زوجين وسائط الطاقة الصوتية وسائط الفوتون وقد تم التحقيق في مختلف النظم البصرية بما في ذلك microresonators. وقد أجريت التجارب الميكانيكية ولكن، بسبب زيادة الخسائر الإشعاعي الصوتية أثناء الغمر السائل مباشرة من الأجهزة الميكانيكية، نشرت كلها تقريبا في المرحلة الصلبة. تناقش هذه الورقة الميكانيكية ميكروفلويديك جوفاء مرنان أدخلت مؤخرا. يتم توفير منهجية مفصلة لافتعال هذه مرنانات ميكروفلويديك فائقة-Q، إجراء اختبار الميكانيكية، وقياس الإشعاع ضغط يحركها وضع التنفس وSBS يحركها يهمس وضع معرض الاهتزازات حدودي. بواسطة حصر السوائل داخل مرنان الشعرية، ويحتفظ في الوقت نفسه عوامل عالية الجودة البصرية الميكانيكية و.

الشعيرات الدموية التي تنتجها هذه الطريقة هي رقيقة (بين 30 و 200 ميكرومتر ميكرومتر)، واضحة، ومرنة للغاية، ولكن هي قوية بما فيه الكفاية للتعامل مع المباشرة. فمن المهم لحماية السطح الخارجي للجهاز الشعرية ضد الغبار والماء (الرطوبة) من أجل الحفاظ على عامل الجودة العالية الب?...

Watch this Scientific Journal Video about Fabrication and Testing of Microfluidic Optomechanical Oscillators at JoVE.com

Fabrication and Testing of Microfluidic Optomechanical Oscillators

Parametric optomechanical excitations have recently been experimentally demonstrated in microfluidic optomechanical resonators by means of optical radiation pressure and stimulated Brillouin scattering. This paper describes the fabrication of these microfluidic resonators along with methodologies for generating and verifying optomechanical oscillations.

تصنيع واختبار ميكروفلويديك الميكانيكية المذبذبات

Cavity optomechanics experiments that parametrically couple the phonon modes and photon modes have been investigated in various optical systems including ...

fabrication-and-testing-of-microfluidic-optomechanical-oscillators

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Physics

Engineering

Unit 1

Oscillations

SCIENTISTS IN ACTION

12.0K Views.  University of Illinois at Urbana-Champaign. Parametric optomechanical excitations have recently been experimentally demonstrated in microfluidic optomechanical resonators by means of optical radiation pressure and stimulated Brillouin scattering. This paper describes the fabrication of these microfluidic resonators along with methodologies for generating and verifying optomechanical oscillations. 

Video: Fabrication and Testing of Microfluidic Optomechanical Oscillators

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 ...

Fabrication of VB2/Air Cells for Electrochemical Testing

A technique to investigate the properties and performance of new multi-electron metal/air battery systems is proposed and presented. A method for synthesizing nanoscopic VB2 is presented as well as step-by-step procedure for applying a zirconium oxide coating to the VB2 particles for stabilization upon discharge. The process for disassembling existing zinc/air cells is shown, in addition construction of the new working electrode to replace the conventional zinc/air cell anode with a the nanoscopic VB2 anode. Finally, discharge of the completed VB2/air battery is reported. We show that using the zinc/air cell as a test bed is useful to provide a consistent configuration to study the performance of the high-energy high capacity nanoscopic VB2 anode.

Fabrication of VB2/Air Cells for Electrochemical Testing

A protocol is presented to study multi-electron metal/air battery systems by using previous technology developed for the zinc/air cell. Electrochemical testing is then performed on fabricated batteries to evaluate performance.

تلفيق من VB<sub&gt; 2</sub&gt; / الخلايا الكهروكيميائية الهواء للاختبار

A technique to investigate the properties and performance of new multi-electron metal/air battery systems is proposed and presented. A method for ...

Picoinjection of Microfluidic Drops Without Metal Electrodes

Existing methods for picoinjecting reagents into microfluidic drops require metal electrodes integrated into the microfluidic chip. The integration of these electrodes adds cumbersome and error-prone steps to the device fabrication process. We have developed a technique that obviates the needs for metal electrodes during picoinjection. Instead, it uses the injection fluid itself as an electrode, since most biological reagents contain dissolved electrolytes and are conductive. By eliminating the electrodes, we reduce device fabrication time and complexity, and make the devices more robust. In addition, with our approach, the injection volume depends on the voltage applied to the picoinjection solution; this allows us to rapidly adjust the volume injected by modulating the applied voltage. We demonstrate that our technique is compatible with reagents incorporating common biological compounds, including buffers, enzymes, and nucleic acids.

We have developed a technique for picoinjecting microfluidic drops that does not require metal electrodes. As such, devices incorporating our technique are simpler to fabricate and to use.

Picoinjection من قطرات ميكروفلويديك بدون أقطاب معدنية

Existing methods for picoinjecting reagents into microfluidic drops require metal electrodes integrated into the microfluidic chip. The integration of ...

Quantum State Engineering of Light with Continuous-wave Optical Parametric Oscillators

Engineering non-classical states of the electromagnetic field is a central quest for quantum optics1,2. Beyond their fundamental significance, such states are indeed the resources for implementing various protocols, ranging from enhanced metrology to quantum communication and computing. A variety of devices can be used to generate non-classical states, such as single emitters, light-matter interfaces or non-linear systems3. We focus here on the use of a continuous-wave optical parametric oscillator3,4. This system is based on a non-linear &#967;2 crystal inserted inside an optical cavity and it is now well-known as a very efficient source of non-classical light, such as single-mode or two-mode squeezed vacuum depending on the crystal phase matching. 
Squeezed vacuum is a Gaussian state as its quadrature distributions follow a Gaussian statistics. However, it has been shown that number of protocols require non-Gaussian states5. Generating directly such states is a difficult task and would require strong &#967;3 non-linearities. Another procedure, probabilistic but heralded, consists in using a measurement-induced non-linearity via a conditional preparation technique operated on Gaussian states. Here, we detail this generation protocol for two non-Gaussian states, the single-photon state and a superposition of coherent states, using two differently phase-matched parametric oscillators as primary resources. This technique enables achievement of a high fidelity with the targeted state and generation of the state in a well-controlled spatiotemporal mode.

We describe the reliable generation of non-Gaussian states of traveling optical fields, including single-photon states and coherent state superpositions, using a conditional preparation method operated on the non-classical light emitted by optical parametric oscillators. Type-I and type-II phase-matched oscillators are considered and common procedures, such as the required frequency filtering or the high-efficiency quantum state characterization by homodyning, are detailed.

الدولة الكم هندسة الضوء مع استمرار موجة حدودي البصرية المذبذبات

Engineering non-classical states of the electromagnetic field is a central quest for quantum optics1,2. Beyond their fundamental significance, such states ...

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 ...

Solvent Bonding for Fabrication of PMMA and COP Microfluidic Devices

Thermoplastic microfluidic devices offer many advantages over those made from silicone elastomers, but bonding procedures must be developed for each thermoplastic of interest. Solvent bonding is a simple and versatile method that can be used to fabricate devices from a variety of plastics. An appropriate solvent is added between two device layers to be bonded, and heat and pressure are applied to the device to facilitate the bonding. By using an appropriate combination of solvent, plastic, heat, and pressure, the device can be sealed with a high quality bond, characterized as having high bond coverage, bond strength, optical clarity, durability over time, and low deformation or damage to microfeature geometry. We describe the procedure for bonding devices made from two popular thermoplastics, poly(methyl-methacrylate) (PMMA), and cyclo-olefin polymer (COP), as well as a variety of methods to characterize the quality of the resulting bonds, and strategies to troubleshoot low quality bonds. These methods can be used to develop new solvent bonding protocols for other plastic-solvent systems.

Solvent bonding is a simple and versatile method for fabricating thermoplastic microfluidic devices with high quality bonds. We describe a protocol to achieve strong, optically clear bonds in PMMA and COP microfluidic devices that preserve microfeature details, by a judicious combination of pressure, temperature, an appropriate solvent, and device geometry.

الرابطة المذيبات لتصنيع PMMA وCOP أجهزة ميكروفلويديك

Thermoplastic microfluidic devices offer many advantages over those made from silicone elastomers, but bonding procedures must be developed for each ...

Subsurface Defect Localization by Structured Heating Using Laser Projected Photothermal Thermography

The presented method is used to locate subsurface defects oriented perpendicularly to the surface. To achieve this, we create destructively interfering thermal wave fields that are disturbed by the defect. This effect is measured and used to locate the defect. We form the destructively interfering wave fields by using a modified projector. The original light engine of the projector is replaced with a fiber-coupled high-power diode laser. Its beam is shaped and aligned to the projector&#39;s spatial light modulator and optimized for optimal optical throughput and homogeneous projection by first characterizing the beam profile, and, second, correcting it mechanically and numerically. A high-performance infrared (IR) camera is set up according to the tight geometrical situation (including corrections of the geometrical image distortions) and the requirement to detect weak temperature oscillations at the sample surface. Data acquisition can be performed once a synchronization between the individual thermal wave field sources, the scanning stage, and the IR camera is established by using a dedicated experimental setup which needs to be tuned to the specific material being investigated. During data post-processing, the relevant information on the presence of a defect below the surface of the sample is extracted. It is retrieved from the oscillating part of the acquired thermal radiation coming from the so-called depletion line of the sample surface. The exact location of the defect is deduced from the analysis of the spatial-temporal shape of these oscillations in a final step. The method is reference-free and very sensitive to changes within the thermal wave field. So far, the method has been tested with steel samples but is applicable to different materials as well, in particular to temperature sensitive materials.

This method aims at locating vertical subsurface defects. Here, we couple a laser with a spatial light modulator and trigger its video input to heat a sample surface deterministically with two anti-phased modulated lines while acquiring highly resolved thermal images. The defect position is retrieved from evaluating thermal wave interference minima.

توطين العيوب تحت السطح عن طريق التدفئة المنظمة باستخدام الليزر الحرارية الحرارية المتوقعة

The presented method is used to locate subsurface defects oriented perpendicularly to the surface. To achieve this, we create destructively interfering ...

Focused Ion Beam Fabrication of LiPON-based Solid-state Lithium-ion Nanobatteries for In Situ Testing

Solid-state electrolytes are a promising replacement for current organic liquid electrolytes, enabling higher energy densities and improved safety of lithium-ion (Li-ion) batteries. However, a number of setbacks prevent their integration into commercial devices. The main limiting factor is due to nanoscale phenomena occurring at the electrode/electrolyte interfaces, ultimately leading to degradation of battery operation. These key problems are highly challenging to observe and characterize as these batteries contain multiple buried interfaces. One approach for direct observation of interfacial phenomena in thin film batteries is through the fabrication of electrochemically active nanobatteries by a focused ion beam (FIB). As such, a reliable technique to fabricate nanobatteries was developed and demonstrated in recent work. Herein, a detailed protocol with a step-by-step process is presented to enable the reproduction of this nanobattery fabrication process. In particular, this technique was applied to a thin film battery consisting of LiCoO2/LiPON/a-Si, and has further been previously demonstrated by in situ cycling within a transmission electron microscope.

Focused Ion Beam Fabrication of LiPON-based Solid-state Lithium-ion Nanobatteries for In Situ Testing

A protocol for the fabrication of electrochemically active LiPON-based solid-state lithium-ion nanobatteries using a focused ion beam is presented.

تركيز أيون شعاع تلفيق نانوباتيريس ليبون-على أساس الحالة الصلبة بطارية ليثيوم أيون للاختبار في الموقع

Solid-state electrolytes are a promising replacement for current organic liquid electrolytes, enabling higher energy densities and improved safety of ...

Scalable Stamp Printing and Fabrication of Hemiwicking Surfaces

Hemiwicking is a process where a fluid wets a patterned surface beyond its normal wetting length due to a combination of capillary action and imbibition. This wetting phenomenon is important in many technical fields ranging from physiology to aerospace engineering. Currently, several different techniques exist for fabricating hemiwicking structures. These conventional methods, however, are often time consuming and are difficult to scale-up for large areas or are difficult to customize for specific, nonhomogeneous patterning geometries. The presented protocol provides researchers with a simple, scalable, and cost-effective method for fabricating micro-patterned hemiwicking surfaces. The method fabricates wicking structures through the use of stamp printing, polydimethylsiloxane (PDMS) molding, and thin-film surface coatings. The protocol is demonstrated for hemiwicking with ethanol on PDMS micropillar arrays coated with a 70 nm thick aluminum thin-film.

A simple protocol is provided for the fabrication of hemiwicking structures of varying sizes, shapes, and materials. The protocol uses a combination of physical stamping, PDMS molding, and thin-film surface modifications via common materials deposition techniques.

ختم قابلة الطباعة وتصنيع الأسطح هيميويكينج

Hemiwicking is a process where a fluid wets a patterned surface beyond its normal wetting length due to a combination of capillary action and imbibition. ...

Method Development for Contactless Resonant Cavity Dielectric Spectroscopic Studies of Cellulosic Paper

The current analytical techniques for characterizing printing and graphic arts substrates are largely ex situ and destructive. This limits the amount of data that can be obtained from an individual sample and renders it difficult to produce statistically relevant data for unique and rare materials. Resonant cavity dielectric spectroscopy is a non-destructive, contactless technique which can simultaneously interrogate both sides of a sheeted material and provide measurements which are suitable for statistical interpretations. This offers analysts the ability to quickly discriminate between sheeted materials based on composition and storage history. In this methodology article, we demonstrate how contactless resonant cavity dielectric spectroscopy may be used to differentiate between paper analytes of varying fiber species compositions, to determine the relative age of the paper, and to detect and quantify the amount of post-consumer waste (PCW) recycled fiber content in manufactured office paper.

A protocol for the non-destructive analysis of the fiber content and relative age of paper.

تطوير الأسلوب للحصول علي تماس الرنانة تجويف الرنين عازله الدراسات الطيفية للورق السليوليك

The current analytical techniques for characterizing printing and graphic arts substrates are largely ex situ and destructive. This limits the amount of ...