Este método describe la creación de un puente de agua y su accionamiento como una fibra de agua. La fibra de agua no tiene material turbio y flota libremente en el aire. La importancia de la fibra de agua es que co-confina ondas capilares y electromagnéticas y por lo tanto abre un nuevo patio de recreo para la investigación en las interacciones entre la luz y los dispositivos de pozo líquido.
Obtener dos placas PMMA para hacer los depósitos. Corte cada placa del mismo tamaño y las cavidades de perforación en un lado de cada una en patrones triangulares. Las cavidades deben tener siete milímetros de diámetro y ocho milímetros de profundidad.
Pegue los imanes del conector en todas las cavidades de cada placa. Cuando haya terminado, gire las placas para que los imanes estén en la parte inferior. A continuación, cree una abrazadera de pipeta para cada placa.
Para una abrazadera, corte una pieza de PMMA y pegue dos imanes para que coincidan con los imanes de un depósito. Haga un conector eléctrico para cada placa envolviendo imanes en lámina metálica. Limpie a fondo todas las áreas y conectores de cada depósito con alcohol y agua desionizada.
Seque las superficies con nitrógeno. Cubra los depósitos de agua y todas las abrazaderas con cinta de PTFE para evitar fugas. Ahora, monte un depósito en una etapa de microposicionamiento de cinco grados de libertad.
Para la toma de imágenes, coloque los dos depósitos bajo un microscopio óptico con un objetivo de campo lejano. Detrás de cada depósito, configure abrazaderas de fibra óptica en etapas de traslación lineal. Obtenga fibra monomodo para fabricar el acoplador cónico.
Además, elija la micropipeta para el experimento. Usa una destripadora de fibra para exponer de 10 a 15 milímetros de la fibra desnuda. Después de limpiar el extremo despojado de la fibra, enhebrarlo a través de la micropipeta.
A continuación, lleve la fibra a una estación de reducción. Haga arreglos para tirar del segmento de fibra de ambos lados a seis centésimas de milímetro por segundo. Mientras tira, utilice una llama de hidrógeno para estrechar la fibra por debajo de los criterios de modo único.
Apague la llama y, a continuación, aumente cuidadosamente la tensión en la fibra hasta que se rompa en su punto más delgado. La pendiente para su uso como acoplador óptico debe ser menor que uno sobre 20. Ahora, recurra a fabricar el acoplador de lente de fibra.
Esto requiere 1.550 animeters de fibra de modo único con una punta expuesta junto con un segundo micropipeta elegido para el experimento. Pase la punta de fibra limpiada a través de la micropipeta. A continuación, lleve la fibra a un empalme de fusión eléctrica y coloque la punta expuesta dentro.
Caliente la punta hasta que el extremo de la fibra de vidrio se vuelva líquido. Deténgase después de que el vidrio se vuelva líquido y forme una forma redondeada, la lente de fibra de vidrio. En este punto, montar los elementos del aparato.
Comience con el depósito en la etapa de posicionamiento. Coloque la micropipeta con la fibra de animeter 1, 550 para que un extremo esté en la región del depósito. Asegúrelo con la abrazadera PMMA.
Asegúrese de que la lente de fibra de vidrio está bajo el microscopio. Haga que el otro extremo de la fibra se acose a un medidor de potencia y se sujete a una etapa de traslación lineal. En el otro depósito, sujete la micropipeta y la fibra cónica en su lugar con el extremo cónico bajo el microscopio.
Su otro extremo también debe sujetarse a una etapa de traslación lineal y acoplarse a un láser de onda continua de 780 nanómetros. Ahora, llene los embalses con agua desionizada. Cada depósito puede contener entre 100 y 300 microlitros.
Asegúrese de que no haya burbujas en ninguna de las micropipetas. Ajuste el micro posicionador para establecer un contacto fluido entre las micropipetas. Esta imagen proporciona un ejemplo de contacto fluido.
Continúe una vez confirmado el contacto. Ajuste aún más las fibras y el micro posicionador para lograr la transmisión de la luz láser. Para ello, inserte los acopladores de fibra en la fibra de agua.
Alinear el sistema no es tan sencillo como parece. La fibra de agua y los acopladores no se sienten atraídos el uno al otro. Para lograr una buena transmisión, uno necesita empujar los acopladores con fuerza en la fibra de agua.
Para conexiones eléctricas, coloque los conectores magnéticos en cada depósito. Deben estar asegurados magnéticamente y su lámina debe tener abrazaderas de cocodrilo en su lugar. Utilice cables eléctricos para conectar las abrazaderas a los terminales de una fuente de alta tensión.
Una vez que todo esté listo, aumente lentamente el voltaje. Ajuste la etapa de posicionamiento micro para aumentar lentamente la distancia entre las micropipetas. A continuación, realice una medición de potencia para determinar la eficiencia del acoplamiento y, a continuación, desconecte el medidor de potencia.
En su lugar, conecte un receptor de fotos al acoplador de fibra de salida. Visualice la salida del receptor de fotos en un osciloscopio. Registrar las mediciones de trazas de tiempo de la luz transmitida que representa las oscilaciones de la fibra de agua capilar.
Utilice la configuración del microscopio de vista superior para caracterizar la geometría de la fibra de agua. Las fibras producidas con este método pueden ser tan largas como un milímetro con un diámetro de unos 40 micrómetros. También pueden tener unos 50 micrómetros de longitud con un diámetro de aproximadamente 1,5 micrómetros.
Esta medida de tinte fluorescente confirma la transmisión de la luz a través del volumen de la fibra de agua. Otra medición demuestra la dispersión de la superficie debido a las ondas capilares en el límite de fase líquida de la fibra de agua. Las implicaciones de esta técnica se extienden hacia los detectores de ondas múltiples.
Los detectores de corriente utilizan un tipo de onda. La fibra de agua alberga tres tipos diferentes de ondas, capilares, acústicas y ópticas, que pueden intercambiar energía e interrogarse entre sí. Al intentar este procedimiento, es importante recordar prestar mucha atención a la fabricación de los acopladores ópticos.
Además, ejecutar el experimento implica el riesgo de romper o dañar los acopladores de fibra cónica, mecánicamente o a través de un arco eléctrico. Generalmente, los individuos nuevos en este método lucharán porque la alta resistividad del agua eléctrica es crucial para este experimento. Incluso pequeñas cantidades de iones en el líquido harán que el puente de agua se derrumbe.
No olvide que trabajar con altos voltajes y luz láser de alta potencia puede ser extremadamente peligroso y las precauciones, como la puesta a tierra eléctrica adecuada y la protección ocular, siempre deben tomarse durante la realización de este procedimiento.
