Cette méthode décrit la création d’un pont d’eau et son actionnement comme une fibre d’eau. La fibre d’eau n’a pas de matière trouble et flotte librement dans l’air. L’importance de la fibre d’eau est qu’elle co-confine les ondes capillaires et électromagnétiques et ouvre donc un nouveau terrain de jeu pour la recherche sur les interactions entre la lumière et les dispositifs de puits liquides.
Obtenez deux plaques PMMA pour fabriquer les réservoirs. Coupez chaque plaque à la même taille et percez les cavités d’un côté de chacune dans un motif triangulaire. Les cavités doivent avoir sept millimètres de diamètre et huit millimètres de profondeur.
Collez les aimants de connecteur dans toutes les cavités dans chaque plaque. Une fois terminé, retournez les plaques de sorte que les aimants sont sur le fond. Ensuite, créez une pince pipette pour chaque assiette.
Pour une pince, couper un morceau de PMMA et coller deux aimants pour correspondre aux aimants d’un réservoir. Faire un connecteur électrique pour chaque plaque en enveloppant les aimants dans du papier d’aluminium métallique. Nettoyez soigneusement toutes les zones et connecteurs de chaque réservoir avec de l’alcool et de l’eau déionisée.
Séchez les surfaces avec de l’azote. Couvrez les réservoirs d’eau et toutes les pinces avec du ruban PTFE pour éviter les fuites. Maintenant, montez un réservoir sur une étape de micro positionnement de cinq degrés de liberté.
Pour l’imagerie, placez les deux réservoirs sous un microscope optique avec un objectif lointain. Derrière chaque réservoir, installez des pinces de fibre optique sur des étapes de traduction linéaires. Obtenez la fibre mono-mode pour la fabrication du coupler conique.
En outre, obtenez la micropipette choisie pour l’expérience. Utilisez une décapant en fibre pour exposer 10 à 15 millimètres de la fibre nue. Après avoir nettoyé l’extrémité dépouillée de la fibre, enfilez-la à travers la micropipette.
Ensuite, prenez la fibre à une station de conique. Disposer pour tirer le segment de fibre des deux côtés à six centièmes de millimètre par seconde. Lors de la traction, utilisez une flamme d’hydrogène pour réduire la fibre en dessous des critères de mode unique.
Éteignez la flamme, puis augmentez soigneusement la tension dans la fibre jusqu’à ce qu’elle se brise à son endroit le plus mince. La pente pour une utilisation comme coupler optique doit être plus petite qu’une sur 20. Maintenant, tournez-vous vers la fabrication du coupler de lentilles en fibre.
Cela nécessite 1550 animeters fibre de mode unique avec une pointe exposée avec une deuxième micropipette choisie pour l’expérience. Passez la pointe de fibre nettoyée à travers la micropipette. Ensuite, prenez la fibre à un épissage de fusion électrique et placez la pointe exposée à l’intérieur.
Chauffer la pointe jusqu’à ce que l’extrémité en fibre de verre devienne liquide. Arrêtez-vous après que le verre devient liquide et forme une forme arrondie, la lentille en fibre de verre. À ce stade, assembler les éléments de l’appareil.
Commencez par le réservoir sur l’étape de positionnement. Placez la micropipette avec la fibre animeter 1550 donc une extrémité est dans la région du réservoir. Fixez-le avec la pince PMMA.
Assurez-vous que la lentille en fibre de verre est sous le microscope. Avoir l’autre extrémité de la fibre couplée à un compteur de puissance et serré à une étape de traduction linéaire. Sur l’autre réservoir, serrer la micropipette et la fibre conique en place avec l’extrémité conique sous le microscope.
Son autre extrémité devrait également être attachée à un stade linéaire de traduction et couplée à un laser à ondes continues de 780 nanomètres. Maintenant, remplissez les réservoirs d’eau déionisée. Chaque réservoir peut contenir de 100 à 300 microlitres.
Assurez-vous qu’il n’y a pas de bulles dans l’une ou l’autre des micropipettes. Ajustez le micro positionneur pour établir un contact fluidique entre les micropipettes. Cette image fournit un exemple de contact fluidique.
Continuez une fois le contact confirmé. Ajustez davantage les fibres et le micro positionneur pour obtenir la transmission de la lumière laser. Faites ceci en insérant les couplers de fibre dans la fibre d’eau.
Aligner le système n’est pas aussi simple qu’il n’y paraît. La fibre d’eau et les couplers ne sont pas attirés les uns aux autres. Pour obtenir une bonne transmission, il faut pousser les couplers avec force dans la fibre d’eau.
Pour les connexions électriques, placez les connecteurs magnétiques sur chaque réservoir. Ils doivent être fixés magnétiquement et leur feuille doit avoir des pinces de crocodile en place. Utilisez des câbles électriques pour connecter les pinces aux terminaux d’une source à haute tension.
Une fois que tout est prêt, augmentez lentement la tension. Ajustez le stade de micro positionnement pour augmenter lentement la distance entre les micropipettes. Ensuite, prenez une mesure de puissance pour déterminer l’efficacité du couplage, puis déconnectez le compteur de puissance.
À sa place, connectez un récepteur photo au coupler de fibre de sortie. Affichez la sortie du récepteur photo sur un oscilloscope. Enregistrement des traces de temps de la lumière transmise qui représente les oscillations capillaires de fibre d’eau.
Utilisez la configuration du microscope à vue supérieure pour caractériser la géométrie de la fibre d’eau. Les fibres produites avec cette méthode peuvent être aussi longues qu’un millimètre avec un diamètre d’environ 40 micromètres. Ils peuvent également être d’environ 50 micromètres de longueur avec un diamètre d’environ 1,5 micromètres.
Cette mesure du colorant fluorescent confirme la transmission de la lumière à travers le volume de fibre d’eau. Une autre mesure démontre la diffusion de surface due aux ondes capillaires à la limite de phase liquide de fibre d’eau. Les implications de cette technique s’étendent vers les détecteurs multi-ondes.
Les détecteurs actuels utilisent un type d’onde. La fibre d’eau abrite trois types différents d’ondes, capillaires, acoustiques et optiques, qui peuvent échanger de l’énergie et s’interroger mutuellement. Tout en essayant cette procédure, il est important de se rappeler de prêter une attention particulière à la fabrication des couplers optiques.
En outre, l’exécution de l’expérience implique un risque de casser ou d’endommager les couplers en fibre conique, mécaniquement ou à travers un arc électrique. En général, les personnes nouvelles à cette méthode auront du mal parce que la résistivité élevée de l’eau électrique est cruciale pour cette expérience. Même de petites quantités d’ions dans le liquide provoqueront l’effondrement du pont d’eau.
N’oubliez pas que travailler avec des tensions élevées et de la lumière laser de haute puissance peut être extrêmement dangereux et des précautions, telles que la mise à la terre électrique appropriée et la protection des yeux, doivent toujours être prises lors de l’exécution de cette procédure.
