Gli autori desiderano ringraziare Christian Olivier e Philippe Chrétien aiuto prezioso per quanto riguarda l&#39;elettronica, Éric Girard a GiGa Concetto Inc. per il supporto con il controller di polarizzazione motorizzato, professore Réal Vallée per il prestito del polarimetro commerciale e professore Michel Piché per molte discussioni fruttuose . Questo lavoro è stato supportato dal Fonds de recherche du Québec - tecnologie Nature et (FRQNT), le scienze naturali e ingegneria Research Council of Canada (NSERC) e in Canada Lavori estivi.

1. Impostazione di una ML Laser Fibra Fibra Tra cui una motorizzata PSC <ol><li> Raccogliere i seguenti componenti: una fibra drogata con Erbio modalità singola, un 980 / 1.550 nm Wavelength Division Multiplexer (WDM), un 980 / 1.550 nm WDM-1.550 nm isolatore componente ibrido, un accoppiatore 50/50 fibra, un polarizzatore fibra, un PSC motorizzato, due 980 nm diodi laser di pompa, una fibra accoppiatore 99/1 e una linea PSC manuale. </li><li> Tagliare la fibra drogata con Erbio, e tutti gli altri componenti in fibra-pigtailed per adattarsi con il disegno della cavità desiderata. NOTA: La procedura di automazione presentato è adatto per i laser a fibra a base di rotazione di polarizzazione lineare. Dovrebbe funzionare per i diversi regimi di funzionamento come ad esempio il laser solitoni, il laser disteso impulsi, il laser solitone dissipativo e il laser similariton. Quest&#39;ultimo regime è utilizzato in questo esperimento. </li><li> Per costruire la cavità laser, utilizzare un splicer fusione della fibra per unire i componenti cavità nell&#39;ordine indicato nel diagramma (figura 3 &lt;/ Strong&gt;). Prima di eseguire ogni giuntura di fusione, pulito le fibre si conclude con alcool isopropilico e fendono con una mannaia di fibra. NOTA: I componenti interni del laser sono, in senso orario nella cavità anello, un PSC motorizzato, un 980 / 1.550 nm WDM, una fibra drogata con Erbio, un componente ibrido WDM isolatore 980 / 1.550 nm, un&#39;uscita 50/50 accoppiatore ed un polarizzatore fibra. I componenti esterni sono una fibra accoppiatore 99/1 e una linea PSC manuale (come discusso in fasi 1.7 e 1.8). NOTA: Un segmento di fibra di circa 30 cm deve essere inserita nel PSC motorizzato prima che le giunzioni vengono eseguite con gli altri componenti della cavità. Anche se una fibra monomodale standard funziona, l&#39;uso di poli-immide fibra rivestita è consigliato per questo segmento perché è più resistente alla pressione esercitata dalle viti del controllore e sarà quindi durare più a lungo. </li><li> Unire i diodi laser pompa al WDM utilizzando il giuntatrice di fusione. Anche in questo caso, pulire le fibre si conclude con isopropilico alcohol e fendere con una mannaia di fibra prima di eseguire ogni giuntura di fusione. </li><li> Collegare i diodi laser ai rispettivi regolatori di temperatura e driver correnti. </li><li> Collegare il intra-cavità motorizzato Yao-tipo di fibra-spremiagrumi PSC (Figura 4) per il suo modulo di guida e quindi collegare il modulo di pilotaggio alla porta USB di un computer. NOTA: Questa porta è identificata dal numero &quot;COM4&quot;, come illustrato nella &quot;Gestione periferiche&quot; del computer. </li><li> All&#39;uscita del laser, cioè porta 50/50 del copulante non ancora giuntati, unire un accoppiatore 99/1. Nota: la porta 99% è l&#39;uscita utilizzabile. La porta 1% viene utilizzato per monitorare lo stato di polarizzazione nella procedura di automazione. </li><li> Inserire un PSC manuale lungo la fibra del porto 1%. Per fare ciò, rimuovere le viti e aprire il PSC. Inserire la fibra nella slot appropriato e poi mettere le viti nelle loro buchi e avvitare loro. </li><li> Splice una fibra co angolo lucidatonnector (APC) alla fine della fibra porta 1% (dopo il PSC manuale). Pulire e fendere le fibre finisce prima di eseguire la giuntura di fusione. </li><li> Collegare l&#39;uscita del 99% a un analizzatore di spettro ottico (OSA) utilizzando un adattatore bare-fibra. NOTA: Come discusso in seguito, lo spettro ottico visto sul OSA fornirà un modo alternativo di verificare se il laser è ML. </li><li> Fissare tutte le fibre ei componenti nella cavità correttamente con nastro poliimmide film. NOTA: Le fibre ei componenti devono essere impedito di muoversi in qualsiasi condizione, come quando la tabella vibra o ventilatori soffiare aria. Il nastro poliimmide film viene utilizzato per evitare di danneggiare le fibre. </li><li> Serrare le viti di pressione del PSC intra-cavità fino a quando la fibra comincia ad essere un po &#39;spremuto. </li><li> Accendere i laser di pompa diodi e regolare le loro correnti ai valori massimi come specificato dal costruttore diodo laser. </li><li> Avviare l&#39;interfaccia di comunicazione dello strumento. Nel &quot;Peripherals e Interface &quot;colonna a sinistra, scegliere&quot; COM4 &quot;. Clicca su&quot; pannello di prova aperta VISA &quot;. Clicca su&quot; Input / Output &quot;. Poi, in&quot; Selezionare o immettere il comando &quot;tipo&quot; SM, 500,3000 n &quot; e fare clic sul pulsante &quot;Query&quot;. Questo comanda il CPS a ruotare da 3.000 passi di 0.1125 ° in senso orario. nel farlo, il CPS raggiunge un arresto meccanico. </li><li> In &quot;Selezionare o immettere il comando&quot; del pannello di test &quot;COM4&quot;, tipo &quot;SM, 500, -10 n&quot; e fare clic sul pulsante &quot;Query&quot;. Il PSC poi ruota di circa 1 ° in senso antiorario. Verificare ML viene raggiunta cercando in spettro ottico sul OSA. ML viene raggiunta quando la larghezza piena a metà del massimo dello spettro ottico è dell&#39;ordine di poche decine di nanometri (Figura 5). Se si raggiunge ML, mantenere la birifrangenza e l&#39;angolo fisso e passare al punto 1.18. </li><li> Se ML non viene raggiunto, ripetere 1.15 fino a quando ML o all&#39;angolo massimo Attainable con il CPS è raggiunto. </li><li> Se viene raggiunto l&#39;angolo massimo del PSC prima che si verifichi ML, aumentare la birifrangenza del PSC serrando leggermente le viti di pressione e ripetere i passaggi 1,14, 1,15 e 1,16 tante volte quanto richiesto per ottenere ML. </li><li> Una volta che ML è raggiunto, diminuire i poteri della pompa al loro valore minimo permettendo ML di auto-start. Per fare ciò, ridurre i poteri della pompa fino a quando ML è perduto. Poi, riportarli lentamente verso il valore più piccolo che farà la ML riapparire. Attivare le pompe spegnere e riaccendere e verificare se le serrature modalità laser di per sé. Aumentare le potenze della pompa leggermente più a garantire la ML è stabile e si auto-start ogni volta che il laser è acceso. </li></ol> 2. Analizzando la polarizzazione del segnale di uscita <ol><li> Collegare il rubinetto 1% ad un polarimetro commerciale. </li><li> Collegare il polarimetro al computer tramite una porta USB. </li><li> Nella &quot;Seleziona o il comando immettere&quot; del pannello di test &quot;COM4&quot;, TyPE &quot;SM, 500,3000 n&quot; e fare clic sul pulsante &quot;Query&quot;. </li><li> Eseguire il software commerciale polarimetro controllo e avviare la misurazione della polarizzazione facendo clic sul pulsante &quot;Start&quot;. </li><li> In &quot;Selezionare o immettere il comando&quot; del pannello di test &quot;COM4&quot;, tipo &quot;SM, 500, -10 n&quot; e fare clic sul pulsante &quot;Query&quot;. Osservare lo stato di polarizzazione sul polarimetro. </li><li> Ripetere il passaggio 2,5 tante volte quanto necessario per coprire l&#39;intera gamma di angoli consentiti dalla PSC intra-cavità. Si osservi che lo stato di polarizzazione varia molto agevolmente con l&#39;angolo tranne agli angoli specifici dove ML è raggiunto come si può vedere osservando contemporaneamente la larghezza dello spettro ottico sul OSA. </li><li> Ripetere i passaggi 2.3 al 2.6, ma questa volta, invece di guardare stato di polarizzazione, registrare i valori della Stokes parametri S 1, S 2 e S 3 come funziones dell&#39;angolo del CPS (Figura 6). Per vedere chiaramente questi valori, scegliere &quot;Measurement- → Oscilloscope&quot; nel menu del software e cercare i valori medi di S 1, S 2 e S 3. Contemporaneamente guardare spettro ottico e registrare gli angoli per cui il laser è ML. </li></ol> 3. Impostazione di un anello di retroazione per automatizzare l&#39;allineamento del PSC utilizzando polarimetro commerciali Misure <ol><li> Spegni il computer. </li><li> Collegare la porta seriale del polarimetro commerciale alla porta seriale &quot;COM1&quot; del computer. Riavviare il computer e il polarimetro. </li><li> Avviare l&#39;interfaccia grafica linguaggio di programmazione (GPLI) che permetterà la lettura del polarimetro tramite &quot;COM1&quot; e il controllo del PSC motorizzato tramite &quot;COM4&quot;. </li><li> Nel GPLI, cliccare su &quot;Blank VI&quot;. Quindi, selezionare &quot;Finestra →Piastrelle sinistro e destro &quot;. NOTA: Lo schermo verrà diviso in due parti. Lo schema a blocchi viene visualizzata a destra. E &#39;utilizzato per creare lo script utilizzando diverse funzioni associate con diverse icone. Il pannello frontale è visualizzato sulla sinistra. E &#39;utilizzato per visualizzare i comandi e le misure quando lo script è in esecuzione. </li><li> Nella finestra schema a blocchi del GPLI, sviluppare uno script di automazione ML per essere utilizzato con il polarimetro commerciale (vedi Figura 7). NOTA: Questo script legge S 1 dal polarimetro e usa il suo valore per fornire un feedback e raggiungere il corretto allineamento dell&#39;angolo PSC che porta alla ML. Il rilevamento di ML si ottiene ricercando una discontinuità nella variazione di S 1 come l&#39;angolo viene variato. NOTA: I comandi utilizzati per controllare la PSC tramite &quot;COM4&quot; sono uguali a quelli presentati nella fasi 2.3 e 2.5. Il comando per leggere S 1 </sub&gt; sulla polarimetro commerciale tramite &quot;COM1&quot; è &quot;* SOP? n&quot;. </li><li> Salvare lo script facendo clic su &quot;File → Salva&quot; e quindi eseguirlo facendo clic sul pulsante &quot;→&quot;. Il CPS viene riportato al suo arresto meccanico, poi ruota a passi di circa 1 ° fino ML viene raggiunto, mostrando il valore di S 1 come si evolve. </li></ol> 4. Costruire una rudimentale fatta in casa Polarizzazione Analyzer <ol><li> Collegare un oscilloscopio al computer utilizzando l&#39;interfaccia GPIB. </li><li> Mettere una polarizzazione del fascio splitter cubo (PBS) su un banco ottico. </li><li> Impostare tre FC / APC collimatori porte fibra ottica con il PBS (Figura 8). NOTA: una delle porte è l&#39;ingresso. Gli altri due sono le uscite per i componenti di polarizzazione X e Y del segnale. </li><li> Collegare un PIN InGaAs fotodiodo fibra pigtailed alla prima uscita. </li><li> Collegare il fotodiodo ad un trans-impedacircuito di NCE (Figura 9). </li><li> Collegare l&#39;uscita elettrica del circuito al canale 1 dell&#39;oscilloscopio. </li><li> Accendere il circuito di trans-impedenza. </li><li> Nel GPLI, leggere il valore medio della tensione sul canale 1 dell&#39;oscilloscopio tramite la connessione GPIB utilizzando i comandi &quot;measu: IMM: SOU CH1;&quot; per selezionare il canale 1 dell&#39;oscilloscopio, &quot;misu: IMM: TIPO media;&quot; per definire la misura per essere una tensione media, &quot;misu: IMM:? VAL&quot; per ottenere il valore e infine &quot;measu: IMM: UNI?&quot; per ottenere le unità di misura. Salvare lo script facendo clic su &quot;File → Salva&quot; e quindi eseguirlo facendo clic sul pulsante &quot;→&quot;. </li><li> Collegare l&#39;uscita 1% del laser alla porta di ingresso del PBS e accendere il laser ad una potenza di pompa arbitraria. Questo invia un segnale ottico nm 1.550 all&#39;ingresso. </li><li> Misurare la tensione media alla prima uscita. Quindi, scollegare il fotodiodo fibra-codino e sostituireesso da una potenza metri commerciale. Misurare la potenza ottica in questa uscita. </li><li> Ripetere passaggio 4.10 mentre variando la potenza del segnale ottico in ingresso. La tensione dovrebbe variare linearmente con la potenza ottica. Trovare i coefficienti di questa relazione lineare. NOTA: Questa relazione verrà utilizzato nel passo 4.20 per ottenere P x dalla tensione misurata. </li><li> Collegare un secondo PIN InGaAs fotodiodo fibra pigtailed alla seconda uscita del PBS. </li><li> Collegare il fotodiodo ad un secondo circuito trans-impedenza. </li><li> Collegare l&#39;uscita elettrica del circuito al canale 2 dell&#39;oscilloscopio. </li><li> Accendere il circuito di trans-impedenza. </li><li> Nel GPLI, leggere il valore medio della tensione sul canale 2 dell&#39;oscilloscopio tramite la connessione GPIB utilizzando i comandi &quot;measu: IMM: SOU ch2;&quot; per selezionare il canale 2 dell&#39;oscilloscopio, &quot;misu: IMM: TIPO media;&quot; per definire la misura di essere una tensione media, &quot;misu: IMM: VAL?4; per ottenere il valore e infine &quot;measu: IMM: UNI?&quot; per ottenere le unità di misura. Salvare lo script facendo clic su &quot;File → Salva&quot; e quindi eseguirlo facendo clic sul pulsante &quot;→&quot;. </li><li> Accendere il laser ad una potenza della pompa arbitrario. </li><li> Misurare la tensione media alla seconda uscita. Quindi, scollegare il fotodiodo fibra pigtailed e sostituirla con una potenza metri commerciale. Misurare la potenza ottica in questa uscita. </li><li> Ripetere passaggio 4.18 mentre variando la potenza del segnale ottico in ingresso. Assicurarsi che la tensione varia linearmente con la potenza ottica. NOTA: Trovare i coefficienti di questa relazione lineare. Questa relazione verrà utilizzato nel passo 4.20 per ottenere P y dalla tensione misurata. </li><li> Dopo aver impostato il secondo rivelatore per misurare P y, utilizzare il GPLI per calcolare la prima Stokes parametro S 1 definita come S 1 = ( <em&gt; P x - P y) / (P x + P y). L&#39;analizzatore di polarizzazione rudimentale fatto in casa è ora pronto per l&#39;uso. </li></ol> 5. Sostituzione del Polarimeter commerciale dal fatto in casa polarizzazione Analyzer nella Process Automation <ol><li> Collegare l&#39;uscita 1% del laser all&#39;ingresso dell&#39;analizzatore di polarizzazione casalingo (come è stato fatto nel passo 4.9). </li><li> Misurare la prima Stokes parametro S 1 in funzione dell&#39;angolo del CPS (Figura 10) ripetendo il punto 2.7 usando l&#39;analizzatore di polarizzazione casalingo (invece del polarimetro commerciale). Osservare il grafico S 1 aggiorna automaticamente ad ogni passo. Osservare un salto discontinua nel valore di S 1 quando si verifica ML (questo è il caso durante l&#39;utilizzo del polarimetro commerciale). NOTA: Utilizzare uno script GPLI per eseguire questa operazione automaticocamente. Questo script è basato su un ciclo che varia l&#39;angolo della PSC dai passi di 1 ° (utilizzando il comando &quot;SM, 500, -10 n&quot; inviato a &quot;COM4&quot;) e legge il valore di S 1 del casalingo analizzatore di polarizzazione ad ogni passo. </li><li> Modificare lo script sviluppato in 3,5 in modo che, invece di usare il valore dato dalla polarimetro commerciale, diventa P x e P y dall&#39;analizzatore di polarizzazione casalingo e quindi calcola S 1 = (P x -P y) / (P x + P y). </li><li> Utilizzare il nuovo script basato sul analizzatore di polarizzazione casalingo a ml laser automaticamente in modo simile al passaggio 3.6. </li></ol>

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K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stochasticity+periodicity+and+localized+light+structures+in+partially+mode-locked+fibre+lasers.">Stochasticity periodicity and localized light structures in partially mode-locked fibre lasers.</a> Nat. Commun. 6, 7004 (2015).</li><li>Duling, I. N., Chen, C. J., Wai, P. K. A., Menyuk, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Operation+of+a+nonlinear+loop+mirror+in+a+laser+cavity.">Operation of a nonlinear loop mirror in a laser cavity.</a> IEEE J. Quantum Electron. 30 (1), 194-199 (1994).</li><li>Krempzek, K., Grzegorz, S., Kaczmarek, P., Abramski, K. 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Gli autori non hanno nulla da rivelare.

E &#39;stato dimostrato che è possibile automatizzare la ML di NPR laser ad anello fibra utilizzando un ciclo di feedback sulla base di misure di uscita di polarizzazione. Per realizzare questo compito è fondamentale inserire un PSC registrabile nella cavità. L&#39;accoppiatore di uscita della cavità deve essere posizionata appena prima del polarizzatore per vedere una differenza tra lo stato di polarizzazione di un segnale CW e un segnale di impulso (Figura 2). La birifrangenza del PSC deve essere ...

Lo scopo di questo articolo è quello di presentare una procedura di allineamento di automazione per ottenere bloccaggio modalità (ML) in laser a fibra di rotazione lineare di polarizzazione. Questo procedimento si basa su due fasi essenziali: rilevamento regime ML misurando la polarizzazione del segnale di uscita del laser e poi messa a punto di un sistema di controllo autoaccensione raggiungere ML. laser a fibra sono diventati uno strumento importante in ottica giorno d&#39;oggi. Esse costituiscono una fonte efficiente della luce vicino infrarosso coerente e ora stanno estendendo nella porzione medio infrarosso dello spettro elettromagnetico. Il loro basso costo e la facilità d&#39;uso hanno fatto loro una valida alternativa ad altre fonti di luce coerente, come laser a stato solido. laser a fibra possono anche fornire impulsi ultracorti (100 fsec o meno) quando un meccanismo ML viene inserito nella cavità fibra. Ci sono molti modi per progettare questo meccanismo ML come specchi di loop non lineari e assorbitori saturabili. Uno di questi, f ampiamente usatoo la sua semplicità, è basato su rotazione polarizzazione lineare (NPR) del segnale 1,2. Esso utilizza il fatto che l&#39;ellisse polarizzazione del segnale subisce una proporzionale rotazione alla sua intensità si propaga nelle fibre della cavità laser. Inserendo un polarizzatore nella cavità, questo NPR porta a perdite di intensità-dipendente durante una andata e ritorno del segnale. Il laser può essere costretto a ML controllando lo stato di polarizzazione. Effettivamente, le porzioni ad alta potenza del segnale saranno soggetti a minori perdite (Figura 1) e questo portare alla formazione di impulsi ultracorti di luce quando il laser è acceso e parte da un segnale rumoroso bassa potenza. Tuttavia, lo svantaggio di questo metodo è che il controllore stato di polarizzazione (PSC) deve essere correttamente allineato per ottenere ML. Di solito, un operatore trova il ML manualmente variando la posizione del CPS e l&#39;analisi del segnale di uscita del laser con un facile photodiode, un analizzatore di spettro ottico o un ottica auto-correlatore non lineare. Non appena viene rilevato l&#39;emissione degli impulsi, l&#39;operatore arresta variando la posizione del CPS poiché il laser è ML. Ovviamente ricevendo il laser per auto-start porta automaticamente ad un guadagno importante in termini di efficienza. Ciò è particolarmente vero quando il laser è soggetto alle perturbazioni cambiando l&#39;allineamento o la configurazione di cavità in quanto l&#39;operatore deve passare attraverso la procedura di allineamento ripetutamente. Negli ultimi dieci anni, sono stati proposti diversi metodi per realizzare questa automazione. Hellwig et al. 3 utilizzati squeezers piezoelettrici per controllare la polarizzazione in combinazione con un&#39;analisi completa dello stato di polarizzazione del segnale con una divisione del dell&#39;ampiezza polarimetro all-fibra per rilevare ML. Radnarotov et al. 4 utilizzati PSC piatto a cristalli liquidi con un&#39;analisi basata sullo spettro RF per rilevare ML. Shen et al. 5 usato spremi piezoelettriciper controllare la polarizzazione e / sistema di contatore ad alta velocità fotodiodo per rilevare ML. Più recentemente, una strategia basata su un algoritmo evolutivo è stato presentato in cui la rilevazione è provvisto da un fotodiodo a banda larga in combinazione con un intensimetrica autocorrelatore secondo ordine e un analizzatore di spettro ottico. Il controllo viene quindi eseguita con due PSC azionati elettronicamente all&#39;interno della cavità 6. Questo articolo descrive un modo innovativo di rilevare ML e la sua applicazione di una tecnica di automazione costringendo il laser a fibra di ML. La rilevazione di ML del laser è ottenuta analizzando come lo stato dell&#39;uscita polarizzazione del segnale varia l&#39;angolo del PSC è spazzato. Come si vedrà, la transizione a ML è associato con un improvviso cambiamento di stato di polarizzazione rilevabile misurando uno dei parametri di Stokes del segnale di uscita. Il fatto che un impulso è più intensa di un segnale CW e subirà una più importante exp NPRLains questo cambiamento. Poiché l&#39;uscita del laser è immediatamente posizionato prima del polarizzatore nella cavità, lo stato di polarizzazione di un impulso in questa posizione è diverso dallo stato di polarizzazione di un segnale CW (Figura 2) e verrà utilizzata per discriminare lo stato ML. Aspetti teorici di questa procedura e la sua prima applicazione sperimentale sono stati presentati a Olivier et al. 7. In questo articolo, l&#39;accento sarà posto sugli aspetti tecnici della procedura, i suoi limiti e dei suoi vantaggi. Questa tecnica è relativamente semplice da implementare e non richiede sofisticati strumenti di misura per rilevare lo stato ML e automatizzare l&#39;allineamento del laser per ottenere ML. è necessaria una PSC regolabile dall&#39;esterno attraverso un&#39;interfaccia programmabile. Diversi PSC possono essere usati nella linea di principio: squeezers piezoelettrici, a cristalli liquidi, onda piastre ruotato da un motore, cristalli magneto-ottico o un motore o basato PSC all-fibran spremitura e torsione della fibra 8. In questo articolo, quest&#39;ultimo viene utilizzato, un all-in fibra motorizzato Yao-tipo PSC. Per rilevare lo stato di polarizzazione un costoso polarimetro commerciale può essere utilizzato. Tuttavia, poiché è necessaria solo il valore del primo parametro Stokes, un divisore di fascio polarizzante in combinazione con due fotodiodi sarà sufficiente, come mostrato in questo articolo. Tutti questi componenti sono poco costoso per i laser in fibra drogata con erbio ampiamente usati. Un circuito di retroazione sulla base di questa procedura può trovare ML in pochi minuti. Il tempo di risposta è adatta per la maggior parte delle applicazioni dei laser a fibra ed è paragonabile alle altre tecniche esistenti. Infatti, il tempo di risposta è limitato dall&#39;elettronica di analisi della polarizzazione del segnale. Infine, anche se il procedimento è applicato qui per un laser in fibra drogata con Erbio similariton 9, potrebbe essere utilizzata per qualsiasi laser in fibra a base NPR non appena l&#39;apparecchiatura di cui sopra o suoi equivalent diventa disponibile alla lunghezza d&#39;onda di interesse.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="903">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">Bare-Fiber adaptor</td>
			<td style="width:163px;">Bullet</td>
			<td style="width:183px;">NGB-14</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:391px;">Drop-in polarization controller</td>
			<td style="width:163px;">General Photonics Corp.</td>
			<td style="width:183px;">Polarite PLC-006</td>
			<td>Manual polarization controller.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:391px;">DSP In-line polarimeter</td>
			<td style="width:163px;">General Photonics Corp.</td>
			<td style="width:183px;">POD-101D PolaDetect</td>
			<td>Polarimeter with USB/serial computer connectivity.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">Fiber Cleaver</td>
			<td style="width:163px;">Fitel</td>
			<td style="width:183px;">S323</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">FiberPort</td>
			<td style="width:163px;">Thorlabs Inc.</td>
			<td style="width:183px;">PAF-X-2-C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">Fixed Fiber-to-Fiber Coupler Bench</td>
			<td style="width:163px;">Thorlabs Inc.</td>
			<td style="width:183px;">FBC-1550-APC</td>
			<td>Any optical bench could be used. A 3-way bench would even be better.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">Fusion Splicer</td>
			<td style="width:163px;">Fujikura</td>
			<td style="width:183px;">FSM-40PM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">High resolution all fiber polarization controller</td>
			<td style="width:163px;">Giga Concept Inc.</td>
			<td style="width:183px;">GIG-2201-1300</td>
			<td>All-fiber motorized polarization controller with USB computer connectivity.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">InGaAs PIN PD module</td>
			<td style="width:163px;">Optoway</td>
			<td style="width:183px;">PD-1310</td>
			<td>Pigtailed photodiode.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">Instrument communication interface</td>
			<td style="width:163px;">National Instruments</td>
			<td style="width:183px;">NI MAX</td>
			<td>It comes packaged with National Instruments drivers (NI-VISA, NI-DAQmx, etc.)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">Operational amplifier</td>
			<td style="width:163px;">Texas Instruments</td>
			<td style="width:183px;">TLO81ACP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">Optical Powermeter</td>
			<td style="width:163px;">Newport</td>
			<td style="width:183px;">818-IS-1 with 1835-C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">Optical spectrum analyzer</td>
			<td style="width:163px;">Anritsu</td>
			<td style="width:183px;">MS9710C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">Oscilloscope</td>
			<td style="width:163px;">Tektronix</td>
			<td style="width:183px;">TDS2022</td>
			<td>Oscilloscope with GPIB computer connectivity.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">Polarizing beamsplitter module</td>
			<td style="width:163px;">Thorlabs Inc.</td>
			<td style="width:183px;">PSCLB-VL-1550</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">Polyimide Film Tape</td>
			<td style="width:163px;">3M</td>
			<td style="width:183px;">5413</td>
			<td>Tape to fix the components on the table without damaging the fibers.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">Graphical programming language interface (GPLI)</td>
			<td style="width:163px;">National Instruments</td>
			<td style="width:183px;">LabVIEW</td>
			<td>Interface to program in G Programming Language and communicate with laboratory instruments.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:391px;">Polarimeter controlling software</td>
			<td style="width:163px;">General Photonics Corp.</td>
			<td style="width:183px;">PolaView</td>
			<td>Comes with the polarimeter General Photonics POD-101D.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

automation of mode locking in a nonlinear polarization rotation fiber laser through output polarization measurements

Quando un laser è mode-locked, emette un treno di impulsi ultracorti cadenza di ripetizione determinato dalla lunghezza della cavità laser. Questo articolo delinea una procedura nuova e poco costoso per forza di bloccaggio modalità in un laser in fibra di rotazione non lineare polarizzazione pre-regolato. Questa procedura si basa sul rilevamento di un improvviso cambiamento nello stato di polarizzazione di uscita quando si verifica bloccaggio modalità. Questa modifica è utilizzato per comandare l&#39;allineamento del controllore di polarizzazione intra-cavità per trovare condizioni mode-locking. Più specificamente, il valore del primo parametro Stokes varia quando l&#39;angolo del controllore di polarizzazione viene spazzata e, inoltre, subisce una brusca variazione quando il laser entra nello stato modo bloccato. Monitoraggio questa variazione brusca fornisce un segnale pratico e facile da rilevare che può essere utilizzato per comandare l&#39;allineamento del controllore di polarizzazione e guidare il laser verso bloccaggio modalità. Tale monitoraggio viene ottenuto alimentando una piccola porzionedel segnale ad un analizzatore di polarizzazione misurare il primo parametro Stokes. Un cambiamento improvviso nella lettura di questo parametro dall&#39;analizzatore si verifica quando il laser entra nello stato modo bloccato. In questo momento, l&#39;angolo richiesto del controllore di polarizzazione viene mantenuto fisso. L&#39;allineamento è completato. Questa procedura fornisce un modo alternativo per le procedure Automazione esistenti che utilizzano apparecchiature come un analizzatore di spettro ottico, un analizzatore di spettro RF, un fotodiodo collegato ad un impulso di contatore elettronico o un sistema di rilevazione non lineare sulla base di assorbimento a due fotoni o generazione di seconda armonica. È adatto per la modalità laser bloccata mediante rotazione di polarizzazione lineare. E &#39;relativamente facile da implementare, richiede mezzi economici, soprattutto alla lunghezza d&#39;onda di 1550 nm, e riduce i costi di produzione e di funzionamento sostenute rispetto alle tecniche sopra menzionate.

NPR laser a fibra mode-locked sono noti per fornire una grande varietà di regimi pulsare come impulsi Q-switched 10, impulsi ML coerenti, impulsi di rumore-like, stati legati di impulsi ML, armonica ML e strutture complesse di interazione ML impulsi 11. Nel laser qui descritto, dopo la birifrangenza del PSC è stato fissato per essere in grado di ottenere ML, la potenza della pompa viene regolato a essere relativamente vicino alla soglia di singolo impulso ML. In t...

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Automation of Mode Locking in a Nonlinear Polarization Rotation Fiber Laser through Output Polarization Measurements

A protocol to detect and automate mode locking in a pre-adjusted nonlinear polarization rotation fiber laser is presented. The detection of a sudden change in the output polarization state when mode locking occurs is used to command the alignment of an intra-cavity polarization controller in order to find mode-locking conditions.

Automazione della modalità di bloccaggio in una rotazione in fibra laser non lineare di polarizzazione attraverso l&#39;uscita di polarizzazione Misure

When a laser is mode-locked, it emits a train of ultra-short pulses at a repetition rate determined by the laser cavity length. This article outlines a ...

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11.3K Views.  Université Laval. A protocol to detect and automate mode locking in a pre-adjusted nonlinear polarization rotation fiber laser is presented. The detection of a sudden change in the output polarization state when mode locking occurs is used to command the alignment of an intra-cavity polarization controller in order to find mode-locking conditions.

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Methods for Measuring the Orientation and Rotation Rate of 3D-printed Particles in Turbulence

Experimental methods are presented for measuring the rotational and translational motion of anisotropic particles in turbulent fluid flows. 3D printing technology is used to fabricate particles with slender arms connected at a common center. Shapes explored are crosses (two perpendicular rods), jacks (three perpendicular rods), triads (three rods in triangular planar symmetry), and tetrads (four arms in tetrahedral symmetry). Methods for producing on the order of 10,000 fluorescently dyed particles are described. Time-resolved measurements of their orientation and solid-body rotation rate are obtained from four synchronized videos of their motion in a turbulent flow between oscillating grids with R&#955; = 91. In this relatively low-Reynolds number flow, the advected particles are small enough that they approximate ellipsoidal tracer particles. We present results of time-resolved 3D trajectories of position and orientation of the particles as well as measurements of their rotation rates.

We use 3D printing to fabricate anisotropic particles in the shapes of jacks, crosses, tetrads, and triads, whose alignments and rotations in turbulent fluid flow can be measured from multiple simultaneous video images.

Metodi per misurare l&#39;orientamento e rotazione Tasso di particelle in turbolenza 3D-stampati

Experimental methods are presented for measuring the rotational and translational motion of anisotropic particles in turbulent fluid flows. 3D printing ...

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Preparation and High-temperature Anti-adhesion Behavior of a Slippery Surface on Stainless Steel

Anti-adhesion surfaces with high-temperature resistance have a wide application potential in electrosurgical instruments, engines, and pipelines. A typical anti-wetting superhydrophobic surface easily fails when exposed to a high-temperature liquid. Recently, Nepenthes-inspired slippery surfaces demonstrated a new way to solve the adhesion problem. A lubricant layer on the slippery surface can act as a barrier between the repelled materials and the surface structure. However, the slippery surfaces in previous studies rarely showed high-temperature resistance. Here, we describe a protocol for the preparation of slippery surfaces with high-temperature resistance. A photolithography-assisted method was used to fabricate pillar structures on stainless steel. By functionalizing the surface with saline, a slippery surface was prepared by adding silicone oil. The prepared slippery surface maintained the anti-wetting property for water, even when the surface was heated to 300 &#176;C. Also, the slippery surface exhibited great anti-adhesion effects on soft tissues at high temperatures. This type of slippery surface on stainless steel has applications in medical devices, mechanical equipment, etc.

Slippery surfaces provide a new way to solve the adhesion problem. This protocol describes how to fabricate slippery surfaces at high temperatures. The results demonstrate that the slippery surfaces showed anti-wetting for liquids and a remarkable anti-adhesion effect on soft tissues at high temperatures.

Comportamento di anti-adesione preparazione e ad alta temperatura di una superficie scivolosa su acciaio inossidabile

Anti-adhesion surfaces with high-temperature resistance have a wide application potential in electrosurgical instruments, engines, and pipelines. A ...

Measurements of Soil Carbon by Neutron-Gamma Analysis in Static and Scanning Modes

The herein described application of the inelastic neutron scattering (INS) method for soil carbon analysis is based on the registration and analysis of gamma rays created when neutrons interact with soil elements. The main parts of the INS system are a pulsed neutron generator, NaI(Tl) gamma detectors, split electronics to separate gamma spectra due to INS and thermo-neutron capture (TNC) processes, and software for gamma spectra acquisition and data processing. This method has several advantages over other methods in that it is a non-destructive in situ method that measures the average carbon content in large soil volumes, is negligibly impacted by local sharp changes in soil carbon, and can be used in stationary or scanning modes. The result of the INS method is the carbon content from a site with a footprint of ~2.5 - 3 m2 in the stationary regime, or the average carbon content of the traversed area in the scanning regime. The measurement range of the current INS system is &#62;1.5 carbon weight % (standard deviation &#177; 0.3 w%) in the upper 10 cm soil layer for a 1 hmeasurement.

Here, we present the protocol for in situ measurement of soil carbon using the neutron-gamma technique for single point measurements (static mode) or field averages (scanning mode). We also describe system construction and elaborate data treatment procedures.

Misure del carbonio nel suolo di neutroni-Gamma analisi statica e modalità di scansione

The herein described application of the inelastic neutron scattering (INS) method for soil carbon analysis is based on the registration and analysis of ...

Ultrasonic Fatigue Testing in the Tension-Compression Mode

Ultrasonic fatigue testing is one of a few methods which allow investigating fatigue properties in the ultra-high cycle region. The method is based on exposing the specimen to longitudinal vibrations on its resonance frequency close to 20 kHz. With use of this method, it is possible to significantly decrease the time required for the test, when compared to conventional testing devices usually working at frequencies under 200 Hz. It is also used to simulate loading of material during operation in high speed conditions, such as those experienced by components of jet engines or car turbo pumps. It is necessary to operate only in the high and ultra-high cycle region, due to the possibility of extremely high deformation rates, which can have a significant influence on the test results. Specimen shape and dimensions have to be carefully selected and calculated to fulfill the resonance condition of the ultrasonic system; thus, it is not possible to test the full components or specimens of arbitrary shape. Before each test, it is necessary to harmonize the specimen with the frequency of the ultrasonic system to compensate for deviations of the real shape from the ideal one. It is not possible to run a test until a total fracture of the specimen, since the test is automatically terminated after initiation and propagation of the crack to a certain length, when the stiffness of the system changes enough to shift the system out of the resonance frequency. This manuscript describes the process of evaluation of materials' fatigue properties at high-frequency ultrasonic fatigue loading with use of mechanical resonance at a frequency close to 20 kHz. The protocol includes a detailed description of all steps required for a correct test, including specimen design, stress calculation, harmonizing with the resonance frequency, performing the test, and final static fracture.

A protocol for ultrasonic fatigue testing in the high and ultra-high cycle region in axial tension-compression loading mode.

Prova in modalità trazione-compressione ad ultrasuoni di fatica

Ultrasonic fatigue testing is one of a few methods which allow investigating fatigue properties in the ultra-high cycle region. The method is based on ...

Experimental Methods for Spin- and Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy Combined with Polarization-Variable Laser

The goal of this protocol is to present how to perform spin- and angle-resolved photoemission spectroscopy combined with polarization-variable 7-eV laser (laser-SARPES), and demonstrate a power of this technique for studying solid state physics. Laser-SARPES achieves two great capabilities. Firstly, by examining orbital selection rule of linearly polarized lasers, orbital selective excitation can be carried out in SAPRES experiment. Secondly, the technique can show full information of a variation of the spin quantum axis as a function of the light polarization. To demonstrate the power of the collaboration of these capabilities in laser-SARPES, we apply this technique for the investigations of spin-orbit coupled surface states of Bi2Se3. This technique affords to decompose spin and orbital components from the spin-orbit coupled wavefunctions. Moreover, as a representative advantage of using the direct spin detection collaborated with the polarization-variable laser, the technique unambiguously visualizes the light polarization dependence of the spin quantum axis in three-dimension. Laser-SARPES dramatically increases a capability of photoemission technique.

Here, we combine polarization-variable 7-eV laser with spin- and angle-resolved photoemission technique to visualize the spin-orbital coupling effect in solid states.

Metodi sperimentali per la spettroscopia di fotoemissione risolta di Spin e angolo combinato con polarizzazione-variabile Laser

The goal of this protocol is to present how to perform spin- and angle-resolved photoemission spectroscopy combined with polarization-variable 7-eV laser ...

Measuring Magnetically-Tuned Ferroelectric Polarization in Liquid Crystals

Materials showing coupling phenomena between magnetism and (ferro)electricity, i.e., magnetoelectric effects, have attracted a great deal of attention due to their potential applications for future device technologies such as sensors and storage. However, conventional approaches, which usually utilize materials containing magnetic metal ions (or radicals), have a major problem: only a few materials have been found to show the coupling phenomena at room temperature. Recently, we proposed a new approach to achieve room-temperature magnetoelectrics. In contrast to conventional approaches, our alternative proposal focuses on a completely different material, a &#34;liquid crystal&#34;, free from magnetic metal ions. In such liquid crystals, a magnetic field can be utilized to control the orientational state of constituent molecules and the corresponding electric polarization through magnetic anisotropy of the molecules; it is an unprecedented mechanism of the magnetoelectric effect. In this context, this paper provides a protocol to measure ferroelectric properties induced by a magnetic field, that is, the direct magnetoelectric effect, in a liquid crystal. With the method detailed here, we successfully detected magnetically-tuned electric polarization in the chiral smectic C phase of a liquid crystal at room temperature. Taken together with the flexibility of constituent molecules, which directly affects the magnetoelectric responses, the introduced method will serve to allow liquid crystal cells to acquire more functions as room-temperature magnetoelectrics and associated optical materials.

In this report, we present a protocol to examine direct magnetoelectric effects, i.e., induction of ferroelectric polarization by applying magnetic fields, in liquid crystals. This protocol provides a unique approach, supported by the softness of liquid crystals, to achieve room-temperature magnetoelectrics.

Misurare la polarizzazione ferroelettrica magneticamente-sintonizzati in cristalli liquidi

Materials showing coupling phenomena between magnetism and (ferro)electricity, i.e., magnetoelectric effects, have attracted a great deal of attention due ...

Carrier Lifetime Measurements in Semiconductors through the Microwave Photoconductivity Decay Method

This work presents a protocol employing the microwave photoconductivity decay (&#956;-PCD) for measurement of the carrier lifetime in semiconductor materials, especially SiC. In principle, excess carriers in the semiconductor generated via excitation recombine with time and, subsequently, return to the equilibrium state. The time constant of this recombination is known as the carrier lifetime, an important parameter in semiconductor materials and devices that requires a noncontact and nondestructive measurement ideally achieved by the &#956;-PCD. During irradiation of a sample, a part of the microwave is reflected by the semiconductor sample. Microwave reflectance depends on the sample conductivity, which is attributed to the carriers. Therefore, the time decay of excess carriers can be observed through detection of the reflected microwave intensity, whose decay curve can be analyzed for estimation of the carrier lifetime. Results confirm the suitability of the &#956;-PCD protocol in measuring the carrier lifetime in semiconductor materials and devices.

As one of the important physical parameters in semiconductors, carrier lifetime is measured herein via a protocol employing the microwave photoconductivity decay method.

Misure di vita portante in semiconduttori attraverso il metodo di deperimento di fotoconduttività a microonde

This work presents a protocol employing the microwave photoconductivity decay (&#956;-PCD) for measurement of the carrier lifetime in semiconductor ...

Implementation of a Nonlinear Microscope Based on Stimulated Raman Scattering

Stimulated Raman scattering (SRS) microscopy uses near-infrared excitation light; therefore, it shares many multi-photon microscopic imaging properties. SRS imaging modality can be obtained using commercial laser-scanning microscopes by equipping with a non-descanned forward detector with proper bandpass filters and lock-in amplifier (LIA) detection scheme. A schematic layout of a typical SRS microscope includes the following: two pulsed laser beams, (i.e., the pump and probe directed in a scanning microscope), which must be overlapped in both space and time at the image plane, then focused by a microscope objective into the sample through two scanning mirrors (SMs), which raster the focal spot across an x-y plane. After interaction with the sample, transmitted output pulses are collected by an upper objective and measured by a forward detection system inserted in an inverted microscope. Pump pulses are removed by a stack of optical filters, whereas the probe pulses that are the result of the SRS process occurring in the focal volume of the specimen are measured by a photodiode (PD). The readout of the PD is demodulated by the LIA to extract the modulation depth. A two-dimensional (2D) image is obtained by synchronizing the forward detection unit with the microscope scanning unit. In this paper, the implementation of an SRS microscope is described and successfully demonstrated, as well as the reporting of label-free images of polystyrene beads with diameters of 3 &#181;m. It is worth noting that SRS microscopes are not commercially available, so in order to take advantage of these characteristics, the homemade construction is the only option. Since SRS microscopy is becoming popular in many fields, it is believed that this careful description of the SRS microscope implementation can be very useful for the scientific community.

In this manuscript, the implementation of a stimulated Raman scattering (SRS) microscope, obtained by the integration of an SRS experimental set-up with a laser scanning microscope, is described. The SRS microscope is based on two femtosecond (fs) laser sources, a Ti-Sapphire (Ti:Sa) and synchronized optical parametric oscillator (OPO).

Implementazione di un microscopio non lineare basato sullo scattering Raman stimolato

Stimulated Raman scattering (SRS) microscopy uses near-infrared excitation light; therefore, it shares many multi-photon microscopic imaging properties. ...

A Photonic System for Generating Unconditional Polarization-Entangled Photons Based on Multiple Quantum Interference

We present a high-performance source of unconditional polarization-entangled photons that have a high-emission rate, a broadband distribution, are degenerated and postselection free. The property of the source is based on the multiple quantum interference effect with a round-trip configuration of a Sagnac interferometer. The quantum interference effects make it possible to use the high generation efficiency of the polarization-entangled photons to process parametric down-conversion, and separate degenerated photon pairs into different optical modes without a postselection requirement. The principle of the optical system was described and experimentally used to measure the fidelity and Bell parameters, and also to characterize the generated polarization-entangled photons from a minimum of six combinations of polarization correlated data. The experimentally obtained fidelity and Bell parameters exceeded the classical local correlation limit and are clear evidence of the generation of unconditional polarization-entangled photons.

We describe an optical system for the generation of unconditional polarization-entangled photons based on multiple quantum interference effects with a detection scheme to estimate the experimental fidelity of generated entangled photons.

Un sistema fotonico per generare fotoni incondizionati di polarizzazione- basati su interferenze quantistiche multiple

We present a high-performance source of unconditional polarization-entangled photons that have a high-emission rate, a broadband distribution, are ...

Low-cost Custom Fabrication and Mode-locked Operation of an All-normal-dispersion Femtosecond Fiber Laser for Multiphoton Microscopy

A protocol is presented to build a custom low-cost yet high-performance femtosecond (fs) fiber laser. This all-normal-dispersion (ANDi) ytterbium-doped fiber laser is built completely using commercially available parts, including $8,000 in fiber optic and pump laser components, plus $4,800 in standard optical components and extra-cavity accessories. Researchers new to fiber optic device fabrication may also consider investing in basic fiber splicing and laser pulse characterization equipment (~$63,000). Important for optimal laser operation, methods to verify true versus apparent (partial or noise-like) mode-locked performance are presented. This system achieves 70 fs pulse duration with a center wavelength of approximately 1,070 nm and a pulse repetition rate of 31 MHz. This fiber laser exhibits the peak performance that may be obtained for an easily assembled fiber laser system, which makes this design ideal for research laboratories aiming to develop compact and portable fs laser technologies that enable new implementations of clinical multiphoton microscopy and fs surgery.

A method is presented to build a custom low-cost, mode-locked femtosecond fiber laser for potential applications in multiphoton microscopy, endoscopy, and photomedicine. This laser is built using commercially available parts and basic splicing techniques.

Fabbricazione personalizzata a basso costo e funzionamento bloccato in modalità di un laser in fibra Femtosecond a dispersione all'innormale per la microscopia multifotone

A protocol is presented to build a custom low-cost yet high-performance femtosecond (fs) fiber laser. This all-normal-dispersion (ANDi) ytterbium-doped ...