이 연구는 국립 과학 재단에서 부여 번호 1029547에 의해 지원됩니다. 저자는 초기 섬유 세그먼트와 마지막 광섬유의 다시 그리기를 제공하기위한 패러다임 광학 주식 회사에서 DJ 웰커을 인정하고 싶습니다. 저자는 또한 스티븐 Hardcastle 및 SEM 이미징을위한 헤더 A. 오웬을 인정합니다.

1. 무질서 폴리머 광섬유를 제조 <ol><li> 테이블에 PMMA 가닥의 약 200 확산과 PMMA의 상단에 PS 가닥의 같은 수의 확산. 혼합 가닥을 재 포장. PMMA 40,000 가닥 무작위 PS 40,000 가닥과 혼합 될 때까지이 절차를 반복합니다. </li><li> 약 2.5 인치의 측면 폭 광장 프리폼에 무작위로 혼합 가닥을 조립합니다. </li><li> 250 ㎛의 직경을 가진 광섬유에 프리폼을 그립니다. 프리폼들은 표준 절차 16을 사용하여 통합 패러다임 광학에 그려집니다. </li></ol> 2. 영상 무질서 섬유의 굴절률 프로필 <ol><li> 이러한 이미지 결과 광섬유의 굴절률 프로파일에 탑콘 ABT로 SEM을 사용합니다. </li><li> 물속에 폴리머 광섬유 약 10 분 동안 액체 질소의 샘플 및 다음 반으로 휴식. </li><li> 에틸 알콜에 잠수함 샘플 깨진 팁. 애약 65 ℃에서 용액의 EP 온도 에틸 알코올 섬유 PMMA 사이트를 용해 될 때까지 3 분 정도 용액에 시료를 남겨주세요. </li><li> 10 나노 미터 두께의 Au / 팔라듐 층과 SEM의 챔버에서 샘플을 배치와 코트 각각의 샘플입니다. </li></ol> 3. 광학 특성에 대한 섬유 샘플을 준비 <ol><li> 5cm 긴 섬유 샘플을 준비합니다. </li><li> 65 ° C에 곡선 칼날을 가열하고 37 섬유 ° C. 오른쪽 온도를 사용하면 쪼개서 과정에서 발생할 수있는 섬유 팁의 변형을 방지 할 수 있습니다. </li><li> 잘라 깨끗 수직이 될 수 있도록, 절단 표면에 섬유의 끝을 맞 춥니 다. 섬유의 측면에서 블레이드를 배치하고 빠르게 가로 질러. </li><li> 섬유 끝이 섬유면에 수직으로 쪼개되어 있는지 확인하기 위해 광학 현미경을 사용하여 섬유 끝을 검사합니다. 쪼개서 과정에서 직각으로 면도날은 일의 틸팅을 방지하기 위해 유지전자 팁. </li><li> 섬유 샘플을 닦는 등 THORLABS LFG03P 알루미늄 산화물 연마 종이 (0.3 μM)로 연마 용지를 사용하십시오. 섬유 끝을 연마, 족집게 얼굴이 연마되는 약 1.5 mm 떨어져 섬유를 파지와 핀셋의 쌍에 고정. 1 인치 길이의 용지에 섬유 그림 - 8 모양의 경로, 약 8 시간을 그립니다. 그림-8 모양의 경로는 전체 끝이 광택이 있는지 확인합니다. </li></ol> 4. 섬유 샘플에서 전파 빔의 빔 프로파일을 측정 <ol><li> 20X 목표와 두 개의 평면 거울을 사용하여 SMF630hp 섬유에 커플 그는 - 느 레이저를. 2 자유도 함께 무대에 평면 거울을 배치합니다. 3 자유도 함께 무대에 목적을 둡니다. 처음에는 8mm의 거리 거리 목표 끝에서 SMF 섬유를 유지합니다. 미러 홀더 및 목적 홀더 손잡이를 사용하여 섬유의 끝 부분에 레이저 빛을 조명. S의 다른 쪽을 연결파워 미터에 MF. SMF에 커플 전력은 미러 홀더의 손잡이를 사용하여뿐만 아니라 목적 홀더 횡단 손잡이. 커플 링의 효율이 크게 목적 홀더에 수직 위치 노브를 사용하여 증가시킬 수 있습니다. 1 ㎿가 결합 된 힘은 충분히 측정이다. </li><li> THORLABS MAX343 자동화 단계를 사용하여 폴리머 광섬유에 몇 SMF630hp 섬유. 전동 무대는 세 개의 직교 방향으로 이동할 수 있습니다. 몇 고분자 섬유 팁의 중심에, 자유의 횡단도 SMF 섬유를 사용. 무대의 종 방향 변위를 사용하여 고분자 섬유에 가깝게 가능한 SMF 섬유를 놓습니다. SMF와 고분자 섬유 사이의 작은 에어 갭은 빔의 확장을 줄일 수 있습니다. 길이 방향으로 이동하는 두 번째 전동 무대에 전체 설치를 놓습니다. 4.4에서 설명되므로 두 번째 전동 무대 영상에 사용됩니다. </li><li> 광학 M을 사용하여icroscope과 직각 거울, SMF는 고분자 섬유의 중앙에 결합, 두 섬유 사이의 에어 갭 가능한 한 작은 것이 있는지 확인하기 위해 SMF 및 고분자 섬유의 위치를​​ 모니터링 할 수 있습니다. 고분자 섬유 팁 고분자 섬유 팁 또는 변형의 작은 기울기 프로세스를 쪼개기 또는 연마 때문에 SMF 및 고분자 섬유 사이의 최소 에어 갭을 제한 할 수 있습니다. SMF 섬유 고분자 섬유의 끝에서 이동할 수 있어야하기 때문에 섬유 사이에 작은 간격이 필요합니다. 유일하게 커플 링 프로세스를 쉽게하기 위해 고분자 섬유 센터에서 SMF를 놓습니다. 실험 기간 동안, 횡 고분자 섬유의 다른 지역에서 지역화를 관찰하기 위해 고분자 섬유의 끝 부분을 통해 SMF에서 제공되는 입사 광선을 청소. </li><li> 40X 목표를 사용하여 섬유의 출력을 측정하는 CCD 카메라 빔 프로파일을 사용합니다. 첫째, 고분자 섬유의 경계를 모니터링하는 CCD 카메라를 포​​화.목적 홀더 손잡이를 사용하여 고분자 섬유 경계가 CCD에 관찰 할 수 있는지 확인합니다. </li><li> 전체 설치 (4.2 참조) 길이 방향, CCD의 이미지가 CCD와 목표를 수정하는 동안 멀리 또는 40X 목적으로 설치를 이동하여 초점을 맞추고 있는지 확인을 움직이는 동력 단계를 사용합니다. 집중을위한 메트릭으로, CCD에 몇 군데 프로필은 초점에서 최소 크기를해야한다. 빔의 초점을 맞춘 이미지를 시각적으로 감기해서는 안됩니다. </li><li> 입력의 끝에서 입사 빔을 이동하고 다른 입사 빔 위치의 출력 빔의 강도를 측정합니다. 입사 빔의 5 가지 위치에 대한 데이터를 수집합니다. 20 섬유 샘플에 대한 측정을 수행하고 100 개의 다른 측정의 합계를 수집합니다. </li></ol>

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

저자는 그들이 더 경쟁 재정적 이익이 없다는 것을 선언합니다.

섬유 그리기 과정에서 굴절률 프로파일은 모두 있기 때문에 원래의 섬유 가닥의 크로스 오버의도 때문에 추첨 과정에서 섬유 직경의 변형, 미터 이상 일정하게 유지되지 않습니다. 우리는 안정 공법 여기보고와 비교 긴 섬유 길이에 불변 광 섬유를 제조하는 데 도움이 될 것으로 기대합니다. 섬유 팁의 SEM 이미지에 대한 샘플을 준비하고, 우리는 샘플이 충분히 긴 시간 (2 ~ 3 ...

PW 앤더슨 1에 의한 이론적 연구에서, 그것은 양자 전자 시스템에서 장애의 존재, 확산 프로세스가 중지 및 지역화 전자 국가가 개발하는 표시했다. 앤더슨 지역화는 또한 빛으로 클래식 파도 발생할 수있는 웨이브 현상이다. 광학 2,3 앤더슨 지역화의 이론적 예측 때문에, 전자파 4,5 실험적으로이 현상을 실현하기 위해 많은 노력이 있었다. 그러나, 광 산란 단면적은 대부분 광학 재료의 낮은 굴절률 대비로 인해 너무 자주 작기 때문에 강력한 현지화를 달성하기 매우 어려운되었습니다. 1989 년 드 Raedt 등 6.은 낮은 굴절률 대비와 준 두 차원 무질서 광학 시스템 앤더슨 현지화를 관찰하는 것이 가능하다는 것을 보여 주었다. 장애는 지주의 횡단면에 국한되어있는 경우 그들은 그렇게 보여길이 방향으로 고정 매체에 파도 agating, 빔 강력한 횡단 산란에 의한 횡 방향에있는 작은 영역에 국한 남아있을 수 있습니다. 가로 앤더슨 현지화 먼저 사진 굴절 크리스탈 7 간섭 패턴을 사용하여 만든 두 개의 차원 도파로에서 관찰되었다. 용융 실리카는 무질서 도파관은 샘플에 따라 펨토초 펄스를 사용하여 작성하는 횡 앤더슨 현지화 8,9의 관찰에 사용 된 다른 매체입니다. 위에서 언급 한 시스템의 무질서 사이트의 굴절률의 차이가 10 -4의 순서에, 그래서 현지화 반경은 매우 큽니다. 또한 일반적인 도파관은 몇 센티미터보다 일반적으로 더 이상 있지 않으며, 따라서 그들은 유도 파 응용 프로그램을위한 실용적되지 않을 수 있습니다. 우리는 한 차원 무질서 도파관의 가로 앤더슨 현지화의 관찰은 이전 재에보고 된 것을 지적F 10. 여기에서 개발 된 광섬유 유도 파 응용 프로그램 11,12에 대한 횡 방향 앤더슨 현지화의 이전 실현에 비해 여러 가지 장점이 있습니다. 첫째, 일반 광학 섬유의 빔 반경에 비해 작은 지역화 된 빔 섬유 결과의 장애 사이트 간의 0.1의 큰 굴절률 차이. 둘째, 고분자 무질서 광학 섬유는 더 이상 굴절 결정 또는 용융 실리카에 외부에서 작성 무질서 도파로보다 할 수있다. 우리는 60 cm 길이의 섬유 11 가로 앤더슨 현지화을 관찰 할 수 있었다. 셋째, 폴리머 무질서 광학 섬유는 섬유 13 광파의 전송에 의존하는 현실 세계의 디바이스 레벨 애플리케이션에 실용적, 유연합니다. 무질서 광학 섬유를 제조하기 위해, PMMA 40,000 가닥 PS 40,000 가닥 무작위로 혼합 여기서 각 STR직경 8 인치 250 μM이었다. 무작위로 혼합 물가는 약 2.5 인치의 측면 폭의 사각 단면 프리폼에 조립 하였다. 프리폼 후 약 250 μm의 (그림 1)의 측면 폭 광장 광섬유로 그려졌다. 무작위로 원래의 섬유 가닥을 혼합하기 위해, 우리는 큰 테이블에 PMMA 광섬유 가닥의 레이어를 확산 PS 섬유 가닥의 레이어를 추가 한 다음, 무작위로 그들을 함께 혼합. 좋은 임의의 혼합물을 얻을 때까지 과정을 여러 번 반복했다. 우리는 이미지 무질서 폴리머 광섬유의 굴절률 프로파일에 주사 전자 현미경 (SEM)을 사용했다. 같은 날카로운 가열 블레이드를 사용하는 등 정기적으로 쪼개는 기술은, 그것의 굴절률 프로파일을 매핑하는 섬유 종료의 SEM 영상의 섬유 샘플을 준비하는 데 사용할 수 없습니다 칼날이 손상 섬유 끝의 형태를 때문입니다. 섬유를 연마하는 일에 유사한 해로운 영향을 미친다섬유 끝의 전자 품질. SEM 영상을위한 고품질의 샘플을 준비하기 위해, 우리는 몇 분 동안 액체 질소의 각 섬유를 물속에 잠긴 후 섬유 파산, 몇 가지 좋은 섬유 조각에 충분한 섬유 샘플에서 수행하는 경우,이 메소드는 결과 (15 % 성공 정도 속도) SEM 영상에 대한 매우 높은 품질과 매끄러운 끝 표면. 우리는 다음 광섬유 끝 PMMA 사이트를 녹이는 3 분 약 60 ° C에서 알코올 용액 에틸 70 %를 사용, 더 이상 노출은 전체 섬유 끝을 분해 할 수 있습니다. 우리는 AU / 파킨슨 병 샘플을 코팅 SEM 챔버에서 그들을 배치. 이 확대 된 무질서 폴리머 광섬유의 SEM 이미지를 그림 2에 표시됩니다. 밝은 회색 사이트는 PS하며 어두운 사이트는 PMMA이다. 이미지의 전체 폭이 이미지의 작은 기능 크기는 그리기 프로세스가 완료되면 섬유 가닥의 개별 사이트의 크기에 해당하는 ~ 0.9 μm의, 우리는 24 μm의 수 있습니다. characte하기 위해서는무질서 광섬유의 도파 특성을 리제, 우리는 633 nm의 파장에서 그는 - 네 레이저를 사용했습니다. 그는 - 느 레이저 후 고정밀 자동화 단계를 사용하여 무질서한 폴리머 광섬유로 엉덩이 결합되어 4 ㎛ 정도의 모드 필드 직경 단일 모드 SMF630hp 광섬유로 결합된다. 출력은 40X 목표를 사용하여 CCD 카메라 빔 프로파일에 몇 군데 있습니다. 실험의 첫 번째 세트에서, 우리는 20 개의 다른 무질서 섬유 샘플, 각 5 cm 길이를 선택, 5 cm 길이 우리의 수치 시뮬레이션에서 전파의 길이에 맞게 선택되었다. 무질서 섬유의 수치 시뮬레이션도 1100 요소와 고성능 컴퓨팅 클러스터에서, 일반적으로 매우 시간이 소모됩니다. 633 ㎚의 파장에 대한 전체 가로 앤더슨 현지화는 전파 11,12 약 2.5 cm 후에 발생하므로, 우리는 5 cm 길이 우리의 목적을 위해 충분하다고 결정했다. STOC 때문에앤더슨 현지화 hastic 자연, 우리는 평균 빔 직경의 실험 및 수치 값을 비교하기에 충분한 통계를 수집하기 위해 100 실현을위한 실험과 시뮬레이션 모두를 반복 할 필요가 있었다. 실제로, 100 개의 다른 측정은 20 개의 다른 무질서 섬유 샘플의 각 다섯 공간적으로 분리 측정을하여 얻을 수 있습니다. 그것은 유리 광섬유에 비해 측정 무질서 폴리머 광섬유를 준비하기 매우 어렵습니다. 예를 들어, 하나는 고급 쪼개서 표준 실리카 기반의 광섬유에 대해 잘 개발 된 연마 도구와 기법을 사용할 수 없습니다. 폴리머 광섬유 쪼개는 및 연마 세련된 절차는 아브디 등에 의해보고되었다 14;. 우리는 우리의 섬유 샘플을 준비하기 위해 약간의 수정을 자신의 방법을 사용했다. 다니엘 폴리머 무질서 광섬유하기 위해서는, 곡선 X-ACTO 블레이드는 65 ℃로 가열 될 때, C 및 37 ° C 섬유. 깨끗하고 수직 절단이 이루어질 수 있도록 섬유의 끝은 절단 표면에 정렬됩니다. 잎은 섬유의 측면에 배치하고, 신속 걸쳐 롤백됩니다. 전체 쪼개는 과정은 블레이드 섬유의 온도가 크게 변경되지 않도록 최대한 빨리 수행해야합니다. 섬유를 쪼개기 및 광학 현미경 하에서 검사 한 후, 섬유 끝은 사소한 결함이 제거되는 것을 보장하기 위해 표준 파이버 랩핑 시트 (0.3 μm의 THORLABS LFG03P 알루미늄 산화물 연마 종이)를 사용하여 닦는다. 섬유 끝을 연마, 그것은 끝 얼굴이 연마되는 약 1.5 mm 떨어져 섬유를 들고 핀셋 핀셋에서 개최됩니다. 섬유는 1 인치 길이의 용지에 그려진 그림-8 모양의 경로, 약 8 시간이. 광학 현미경 검사로 부드러운 가장자리의 섬유 결과를 연마. 또한, 연마 로카에 적절한 결합을 용이하게지역화 자리가 형성되기 전에 다시 커플 링과도 초기 전파 거리를 모두 감쇠를 줄일 섬유에 lized 자리. 우리는 이미지 출력 빔의 강도에 CCD 카메라 빔 프로파일 러를 사용했다. 니어 필드 강도 프로파일은 40X 목표를 사용하여 촬영 하였다. 섬유의 경계를 찾기 위해, 우리는 SMF630hp 섬유에서 들어오는 빛의 힘을 증가시켜 CCD 포화. 경계와 관련하여 지역화 된 빔의 강도 프로파일을 감지하면, 우리는 자동 노출 옵션으로 CCD 빔 프로파일을 설정합니다. 우리는 효과적인 빔 반경을 계산하기 위해 강도 프로파일의 이미지를 사용했습니다. 주변 잡음의 영향을 제거하기 위하여는, 우리는 우리가 SMF630hp 섬유의 예상 빔 직경을 얻을 수 있도록하기 위해 이미지 처리 절차를 보정. 평균 값 주변의 빔 반경의 차이의 평균 측정 값은 누메와 잘 일치rical 시뮬레이션과 같은 참조에 표시. 11. 참고 문헌 같이 고분자 섬유 출력 빔 프로파일 명확하게 입사 빔의 위치 변화를 따릅니다. 11,12,13합니다. 같은 지역화 된 빔의 빔 반경 장애 사이트 크기와 사건의 파장으로 설계 변수의 영향의 포괄적 인 연구는 참고 문헌에 제시 하였다. 12,15가.

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

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

우리는 새로운 도파 메커니즘으로 가로 앤더슨 지역화를 사용 무질서 폴리머 광섬유의 개발과 특성. 개발 된 폴리머 광은 무작위로 혼합하여 250 ㎛의 측면 폭의 사각 단면 광섬유로 그려 폴리 (메틸 메타 크릴 레이트) (PMMA)와 폴리스티렌 (PS) 80,000 가닥으로 구성되어 있습니다. 처음에는 각 가닥 긴 직경 200 μm의와 8 인치입니다. 원래 섬유 가닥의 혼합 과정 중에 섬유는 서로 교차하지만, 큰 무승부 비율은 굴절률 프로파일이 수십 센티미터에 대한 섬유의 길이에 따라 불변임을 보장합니다. 기존의 광섬유 빔 반경에 필적 작은 지역화 된 빔 반경 난잡한 사이트 결과 사이에 0.1의 큰 굴절률 차이. 입력 광은 엉덩이 커플 링 방법과 동북아를 사용하여 표준 단일 모드 광섬유에서 시작됩니다무질서 섬유 R-필드 출력 빔은 40X 목표와 CCD 카메라를 사용하여 이미지가됩니다. 출력 빔 직경은 수치 시뮬레이션에서 예상되는 결과와 잘 일치. 이 연구에서 제시 무질서 광섬유 2D 앤더슨 지역화의 첫 번째 장치 수준의 구현, 그리고 잠재적으로 이미지 전송 및 단거리 광통신 시스템에 사용할 수 있습니다.

광택 섬유의 SEM 이미지는 그림 1에 표시됩니다. 섬유 팁의 대부분의 지역을 위해, 폴란드어 품질이 좋은, 그 그림 1의 SEM 이미지. 에틸 알코올 용액, 그림 2에 녹이고 그 끝 섬유 시료의 SEM 이미지는 회색 색상 어두운 PS 사이트의 PMMA 사이트를 보여줍니다. 그림 2의 SEM 이미지는 섬유의 24 μm의 폭에로 확대된다. SEM 이미징, 섬유 샘플 AU / 팔라듐의 10 ...

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

우리는 새로운 도파 메커니즘으로 가로 앤더슨 지역화를 사용 무질서 폴리머 광섬유의 개발과 특성. 이 마이크로 구조 광섬유는 기존의 광섬유 빔 반경에 필적 반경 작은 지역화 된 빔을 수송 할 수 있습니다.

빛의 통과 앤더슨 현지화 무질서 폴리머 광섬유의 제조 및 특성

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

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Engineering

11.3K 조회수.  University of Wisconsin-Milwaukee. 우리는 새로운 도파 메커니즘으로 가로 앤더슨 지역화를 사용 무질서 폴리머 광섬유의 개발과 특성. 이 마이크로 구조 광섬유는 기존의 광섬유 빔 반경에 필적 반경 작은 지역화 된 빔을 수송 할 수 있습니다.

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

Fabrication And Characterization Of Photonic Crystal Slow Light Waveguides And Cavities

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

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

광자 크리스탈 느린 경 Waveguides 그리고 안의 공간의 제조 및 특성

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 ...

연구

공학

Quasi-light Storage for Optical Data Packets

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

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

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

Patterning via Optical Saturable Transitions - Fabrication and Characterization

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

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

광학 가포 전환을 통해 패터닝 - 제조 및 특성

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

Fabrication and Operation of a Nano-Optical Conveyor Belt

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

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

나노 광학 컨베이어 벨트의 제작 및 운영

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

Writing Bragg Gratings in Multicore Fibers

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

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

멀티 코어 섬유에 브래그 격자를 작성

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

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

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

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

MEMS 검사 및 특성화를위한 소형 렌즈가없는 디지털 홀로그램 현미경

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

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

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

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

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

벌크 이종 접합 태양 전지의 인쇄 제작 및<em&gt; 현장에서</em&gt; 형태학 특성

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

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

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

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

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

자유 형식 등 엑츄에이터 - 현미경 규모의 제조 및 개폐 제어

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

Fabrication and Characterization of Superconducting Resonators

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

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

초전도 공진기의 제조 및 특성

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

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

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

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

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

SLPS (Scanning Profiling Profiler) 기반 방법론으로 안구 내 렌즈의 전방 및 후방 산란을 정량적으로 평가

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