Os autores gostariam de agradecer a Christian Olivier e Philippe Chrétien de ajuda valiosas sobre eletrônica, Éric Girard em GiGa Concept Inc. para suporte com o controlador de polarização motorizado, professor Réal Vallée para o empréstimo do polarímetro comercial e professor Michel Piché para muitas discussões frutíferas . Este trabalho foi financiado pelo Fonds de recherche du Québec - tecnologias Nature et (FRQNT), Ciências Naturais e Engenharia do Conselho de Investigação do Canadá (NSERC) e no Canadá Summer Jobs.

1. Configurar uma ML Fiber Laser fibra, incluindo um Motorizado PSC <ol><li> Reúna os seguintes componentes: a fibra dopada com érbio de modo único, a 980 / 1.550 nm de comprimento de onda multiplexer de divisão (WDM), um WDM-1550 componente híbrido nm isolador 980 / 1.550 nm, um acoplador 50/50 de fibra, um polarizador de fibra, uma PSC motorizada, dois 980 diodos laser da bomba nm, uma fibra acoplador de 99/1 e uma PSC linha manual. </li><li> Cortar a fibra dopada com érbio e todos os outros componentes de fibra pigtailed para caber com o design cavidade desejada. NOTA: O procedimento de automação apresentado é adequado para lasers de fibra com base na rotação de polarização não linear. Ele deve funcionar para diferentes regimes de funcionamento, tais como o laser soliton, o laser de pulso esticado, o laser soliton dissipação eo laser similariton. O último regime é utilizado nesta experiência. </li><li> Para construir a cavidade do laser, utilizar um acoplador de fusão de fibra para se juntar os componentes da cavidade na ordem mostrada no diagrama (Figura 3 &lt;/ Strong&gt;). Antes de executar cada emenda de fusão, limpa as fibras termina com álcool isopropílico e unir-los com um cutelo de fibra. NOTA: Os componentes internos do laser são, na ordem dos ponteiros do relógio na cavidade anel, um PSC motorizado, a 980 / 1.550 nm WDM, uma fibra dopada com érbio, um componente híbrido WDM isolador 980 / 1.550 nm, uma saída de 50/50 acoplador e um polarizador de fibra. Os componentes externos são uma fibra acoplador de 99/1 e uma PSC linha manual (como explicado nos passos 1.7 e 1.8). NOTA: Um segmento de fibra de cerca de 30 cm deve ser inserido no CPS motorizado antes das junções são realizadas com os outros componentes da cavidade. Apesar de uma fibra de modo único padrão irá funcionar, a utilização de filamentos revestidos com poli-imida é recomendado para este segmento, porque é mais resistente à pressão exercida pelos parafusos de o controlador e, assim, durar mais tempo. </li><li> Junte-se aos diodos laser bomba ao WDMs usando o splicer da fusão. Mais uma vez, limpa as fibras termina com isopropílico alcohol e unir-los com um cutelo de fibra antes de executar cada emenda de fusão. </li><li> Ligue os diodos de laser para os seus respectivos controladores de temperatura e drivers atuais. </li><li> Ligue o intra-cavidade motorizados Yao-tipo de fibra-squeezer PSC (Figura 4) para seu módulo de condução e, em seguida, conectar o módulo de condução à porta USB de um computador. NOTA: Esta porta é identificada pelo número &quot;COM4&quot; como mostrado no &quot;Device Manager&quot; do computador. </li><li> No ponto de saída do laser, ou seja, a porta do acoplador 50/50 ainda não unidas, splice um acoplador 99/1. Nota: A porta 99% é a saída utilizável. A porta 1% é utilizado para monitorizar o estado de polarização no processo de automatização. </li><li> Inserir um PSC Manual ao longo da fibra do porto de 1%. Para fazer isso, remova os parafusos e abra o PSC. Insira a fibra no compartimento apropriado e em seguida, colocar os parafusos de volta em seus buracos e parafuso-los. </li><li> Unir uma fibra co-polido ângulonnector (APC) no final da fibra de porta 1% (após o CPS manual). Limpo e decompor as fibras termina antes de executar a emenda de fusão. </li><li> Ligue a saída de 99% para um analisador de espectro óptico (OSA) usando um adaptador de fibra nua. NOTA: Como discutido mais tarde, o espectro óptico visto no OSA irá fornecer uma maneira alternativa de verificar se o laser é ML. </li><li> Fixe todas as fibras e os componentes na cavidade adequadamente com fita de filme de poliimida. NOTA: As fibras e componentes devem ser impedido de se mover sob quaisquer condições, como quando a tabela vibra ou fãs soprar ar. A fita de película de poli-imida é utilizada, a fim de evitar danificar as fibras. </li><li> Apertar os parafusos de pressão do PSC intra-cavidade até que a fibra começa a ser um pouco espremido. </li><li> Ligue os diodos lasers bomba e ajustar suas correntes para os seus valores máximos, conforme especificado pelo fabricante do diodo laser. </li><li> Inicie a interface instrumento de comunicação. No &quot;Peripherals e Interface &quot;coluna à esquerda, escolha&quot; COM4 &quot;. Clique em&quot; Abrir painel de teste VISA &quot;. Clique em&quot; Input / Output &quot;. Então, em&quot; Selecione ou digite &quot;tipo&quot; comando SM, 500,3000 n &quot; e clique no botão &quot;consulta&quot;. Esta comanda o PSC para girar em 3.000 passos de 0.1125 ° no sentido horário. Enquanto isso, o CPS chega a um batente mecânico. </li><li> No &quot;Selecione ou digite o comando&quot; do &quot;COM4&quot; painel de teste, escreva &quot;SM, 500, -10 n&quot; e clique no botão &quot;consulta&quot;. O CPS, em seguida, roda a cerca de 1 ° para a esquerda. Verifique se ML é atingido por olhar para o espectro óptico da OSA. ML é atingida quando a largura total à meia altura do espectro óptico é da ordem de algumas dezenas de nanómetros (Figura 5). Se ML é atingido, manter a birrefringência e ângulo fixo e vá para o passo 1.18. </li><li> Se ML não for atingido, repetir 1,15 até que ML ou o ângulo máximo Atainable com o PSC é atingido. </li><li> Se o ângulo de inclinação da PSC é atingido antes de ML ocorre, aumentar a birrefringência do PSC, apertando os parafusos de pressão ligeiramente e repetir os passos 1.14, 1.15 e 1.16 tantas vezes quantas as necessárias para obter ML. </li><li> Uma vez que ML é atingido, diminuir os poderes da bomba para o seu valor mínimo permitindo ML para a auto-start. Para fazer isso, reduzir as forças de bomba até que ML é perdida. Em seguida, trazê-los de volta lentamente para o menor valor que fará com que o ML reaparecer. Desligue as bombas e ligado novamente e verificar se os bloqueios de modo a laser por si só. Aumentar as forças de bomba ligeiramente mais para assegurar o ML é estável e auto-iniciar cada vez que o laser é ligado. </li></ol> 2. Analisando a polarização do sinal de saída <ol><li> Ligar a torneira 1% a um polarímetro comercial. </li><li> Ligue o polarímetro para o computador usando uma porta USB. </li><li> No &quot;Selecione ou digite o comando&quot; do painel de teste &quot;COM4&quot;, type &quot;SM, 500,3000 n&quot; e clique no botão &quot;consulta&quot;. </li><li> Execute o polarímetro controlar software comercial e iniciar a medição de polarização, clicando no botão &quot;Iniciar&quot;. </li><li> No &quot;Selecione ou digite o comando&quot; do &quot;COM4&quot; painel de teste, escreva &quot;SM, 500, -10 n&quot; e clique no botão &quot;consulta&quot;. Observe o estado de polarização no polarímetro. </li><li> Repita o passo 2,5 quantas vezes forem necessárias para cobrir toda a gama de ângulos permitidos pelo PSC intra-cavidade. Observe-se que o estado de polarização varia muito suavemente com o ângulo excepto nos ângulos específicos em que ML é alcançado como pode ser visto, observando ao mesmo tempo a largura do espectro óptico no OSA. </li><li> Repita os passos de 2,3 a 2,6 mas, desta vez, em vez de apenas observar o estado de polarização, gravar os valores dos parâmetros de Stokes S 1, S 2, S 3 e como funçãos do ângulo do PSC (Figura 6). Para ver esses valores claramente, escolha &quot;Measurement- → Oscilloscope&quot; no menu do software e olhar para os valores médios de S 1, S 2 e S 3. Simultaneamente assistir o espectro óptico e registrar os ângulos para os quais o laser é ML. </li></ol> 3. Configurando um feedback loop para automatizar o alinhamento do PSC usando as medidas Polarímetro comerciais <ol><li> Desligar o computador. </li><li> Conecte a porta serial do polarímetro comercial para a porta serial &quot;COM1&quot; do computador. Reinicie o computador e no polarímetro. </li><li> Inicie a interface gráfica do linguagem de programação (GPLI), que permitirá a leitura do polarímetro via &quot;COM1&quot; e o controle do PSC motorizado via &quot;COM4&quot;. </li><li> No GPLI, clique em &quot;VI Blank&quot;. Em seguida, selecione &quot;Janela →Tile Esquerda e Direita &quot;. NOTA: A tela será então dividido em duas partes. O diagrama de blocos é apresentada à direita. Ele é usado para criar o script usando funções diferentes associados com ícones diferentes. O painel frontal é apresentado do lado esquerdo. Ele é usado para exibir os comandos e as medições quando o script está sendo executado. </li><li> Na janela diagrama de blocos do GPLI, desenvolver um script de automação ML para ser usado com o polarímetro comercial (ver Figura 7). NOTA: Este script lê S 1 do polarímetro e usa o seu valor para fornecer feedback e alcançar o alinhamento adequado do ângulo PSC levando a ML. A detecção de ML é alcançado através de pesquisa de uma descontinuidade na variação de S 1 como o ângulo é variável. NOTA: Os comandos utilizados para controlar o PSC via &quot;COM4&quot; são os mesmos que os apresentados nos passos 2.3 e 2.5. O comando para ler S 1 </sub&gt; sobre a polarimeter comercial através de &quot;COM1&quot; é &quot;* SOP? n&quot;. </li><li> Salve o script clicando em &quot;Arquivo → Salvar&quot; e, em seguida, executá-lo clicando no botão &quot;→&quot;. O PSC é trazido de volta à sua parada mecânica, em seguida, ele gira em passos de cerca de 1 ° até ML é atingido, mostrando o valor de S 1 como ele evolui. </li></ol> 4. Construção de um rudimentar caseiro Polarização Analyzer <ol><li> Conectar um osciloscópio para o computador usando a interface GPIB. </li><li> Colocar um polarizador cubo divisor de feixe (PBS) em um banco de óptica. </li><li> Criou três FC / APC collimators porta de fibra óptica com a PBS (Figura 8). NOTA: Uma das portas é a entrada. As outras duas são as saídas para os componentes de polarização X e Y do sinal. </li><li> Ligue um fotodiodo de InGaAs PIN fibra pigtailed à primeira saída. </li><li> Ligue o fotodíodo a um trans-impedacircuito nce (Figura 9). </li><li> Ligue a saída elétrica do circuito para o canal 1 do osciloscópio. </li><li> Ligue o circuito de trans-impedância. </li><li> No GPLI, ler o valor médio da tensão no canal 1 do osciloscópio através da ligação GPIB usando os comandos de &quot;measu: IMM: SOU CH1;&quot; para selecionar o canal 1 do osciloscópio &quot;, measu: IMM: TIPO média;&quot; para definir a medida seja uma tensão média, &quot;measu: IMM: VAL&quot; para obter o valor e, finalmente, &quot;measu: IMM: UNI?&quot; para obter as unidades de medição. Salve o script clicando em &quot;Arquivo → Salvar&quot; e, em seguida, executá-lo clicando no botão &quot;→&quot;. </li><li> Ligar a saída de 1% do laser na porta de entrada do PBS e ligar o laser com uma potência de bomba arbitrária. Isso envia um sinal óptico nm 1.550 para a entrada. </li><li> Meça a tensão média na primeira saída. Em seguida, desligue o fotodiodo de fibra pigtailed e substituir-lo por um poder metros comercial. Medir a potência óptica nesta saída. </li><li> Repetir o passo 4.10, enquanto variar a potência do sinal óptico de entrada. A tensão deve variar linearmente com a potência óptica. Encontre os coeficientes desta relação linear. NOTA: Esta relação vai ser utilizado no passo de obter 4,20 x P a partir da tensão medida. </li><li> Conectar um segundo fotodíodo de PIN de InGaAs fibra Pigtailed para a segunda saída do PBS. </li><li> Ligue o fotodiodo para um segundo circuito trans-impedância. </li><li> Ligue a saída elétrica do circuito ao canal 2 do osciloscópio. </li><li> Ligue o circuito de trans-impedância. </li><li> No GPLI, ler o valor médio da tensão no canal 2 do osciloscópio através da ligação GPIB usando os comandos de &quot;measu: IMM: SOU CH2;&quot; para selecionar o canal 2 do osciloscópio &quot;, measu: IMM: TIPO média;&quot; para definir a medida seja uma tensão média, &quot;measu: IMM: VAL?4; para obter o valor e, finalmente, &quot;measu: IMM: UNI?&quot; para obter as unidades de medição. Salve o script clicando em &quot;Arquivo → Salvar&quot; e, em seguida, executá-lo clicando no botão &quot;→&quot;. </li><li> Ligar o laser com uma potência da bomba arbitrária. </li><li> Meça a tensão média na segunda saída. Em seguida, desligue o fotodiodo de fibra pigtailed e substituí-lo por um poder metros comercial. Medir a potência óptica nesta saída. </li><li> Repetir o passo 4.18, enquanto variar a potência do sinal óptico de entrada. Certifique-se de que a tensão varia linearmente com a potência óptica. NOTA: Encontre os coeficientes desta relação linear. Esta relação vai ser utilizado no passo de obter 4,20 P y da tensão medida. </li><li> Depois de configurar o segundo detector para medir P y, use o GPLI para calcular o primeiro Stokes parâmetro S 1 definido como S 1 = ( <em&gt; P x - P y) / (P x + P y). O analisador de polarização rudimentar caseiro está pronto para usar. </li></ol> 5. Substituir o Polarimeter Commercial pelo caseiro Polarização Analyzer no Process Automation <ol><li> Ligar a saída de 1% do laser à entrada do analisador polarização caseiro (como foi feito na etapa 4.9). </li><li> Medir o primeiro parâmetro de Stokes S 1 como uma função do ângulo do PSC (Figura 10) repetindo o passo 2.7, utilizando o analisador de polarização caseiro (em vez de o polarímetro comercial). Observe o gráfico S 1 atualizar automaticamente a cada passo. Observar um salto descontínuo no valor de S 1 quando ocorre ML (este é o caso durante o uso do polarímetro comercial). NOTA: Use um script GPLI para executar esta tarefa automáticocamente. Este certificado é com base em um ciclo que varia o ângulo de CPS por passos de 1 ° (usando o comando &quot;SM, 500, -10 n&quot; enviado para &quot;COM4&quot;) e lê-se o valor de S 1 da caseiro analisador de polarização em cada passo. </li><li> Modificar o script desenvolvido em 3,5 modo que, em vez de usar o valor dado pelo polarimeter comercial, torna-se P x e y P do analisador de polarização caseiro e, em seguida, calcula S 1 = (P x -P y) / (P x + P Y). </li><li> Utilizar a nova escrita com base no analisador de polarização caseiro para ml, o laser automaticamente de uma maneira semelhante ao passo 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. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+sub-100+fs+stretched-pulse+205+MHz+repetition+rate+passively+mode-locked+Er+doped+all-fiber+laser.">A sub-100 fs stretched-pulse 205 MHz repetition rate passively mode-locked Er doped all-fiber laser.</a> Laser Phys. Lett. 10, 105103 (2013).</li><li>Shtyrina, O., Fedoruk, M., Turitsyn, S., Herda, R., Okhotnikov, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolution+and+stability+of+pulse+regimes+in+SESAM-mode-locked+femtosecond+fiber+lasers.">Evolution and stability of pulse regimes in SESAM-mode-locked femtosecond fiber lasers.</a> J. Opt. Soc. Am. B. 26 (2), 346-352 (2009).</li></ol>

Os autores não têm nada a revelar.

Tem sido demonstrado que é possível automatizar o ml de lasers anel de fibra NPR usando um ciclo de feedback com base nas medições de polarização de saída. Para realizar esta tarefa é crucial para inserir um PSC ajustável na cavidade. O acoplador de saída da cavidade deve ser localizado imediatamente antes do polarizador, a fim de ver a diferença entre o estado de polarização de um sinal CW e um sinal de pulso (Figura 2). A birrefringência do CPS tem de ser pré-ajustada de modo que o ML p...

O objetivo deste artigo é apresentar um procedimento de alinhamento de automação para obter bloqueio modo (ML) em polarização não linear lasers de fibra de rotação. Este procedimento é baseado em dois passos essenciais: Detectar o regime ML medindo a polarização do sinal do laser de saída e em seguida, definindo-se um sistema de controle de auto-start para chegar a ML. lasers de fibra tornaram-se uma ferramenta importante na óptica hoje em dia. Eles são uma fonte eficiente de luz no infravermelho próximo coerente e são agora que se estende para dentro da parte intermédia infravermelha do espectro electromagnético. Seu baixo custo e facilidade de uso fizeram-lhes uma alternativa atraente para outras fontes de luz coerente, tais como lasers de estado sólido. lasers de fibra pode também proporcionar impulsos ultracurtos (100 FSEC ou menos), quando um mecanismo de ML é inserido na cavidade da fibra. Há muitas maneiras de conceber este mecanismo ML, como espelhos de loop não-lineares e absorvedores saturáveis. Um destes, f amplamente utilizadosou a sua simplicidade, baseia-se em rotação de polarização não linear (NPR) do sinal de 1,2. Ele utiliza o fato de que a elipse de polarização do sinal sofre uma rotação proporcional à sua intensidade, uma vez que se propaga nas fibras da cavidade do laser. Através da inserção de um polarizador na cavidade, este NPR leva a perdas dependentes da intensidade durante uma ida e volta do sinal. O laser pode então ser forçados a ML, controlando o estado de polarização. Com efeito, as porções de alta potência do sinal vai ser submetido a menores perdas (Figura 1) e isso irá eventualmente conduzir à formação de pulsos ultracurtos de luz quando o laser é ligado e inicia a partir de um sinal com ruído de baixa potência. No entanto, a desvantagem deste método é que o controlador de estado de polarização (CPS) devem estar devidamente alinhados para obter ML. Normalmente, um operador verifique o ML manualmente através da variação da posição do PSC e analisar o sinal de saída do laser com uma rápida photodiode, um analisador de espectro óptico ou uma auto-correlação em óptica não linear. Assim que a emissão de impulsos é detectada, o operador interrompe variando a posição do PSC uma vez que o laser é ML. Obviamente recebendo a laser para auto-start automaticamente leva a um importante ganho de eficiência. Isto é especialmente verdadeiro quando o laser está sujeita a perturbações mudando o alinhamento ou a configuração da cavidade uma vez que o operador tem que passar pelo procedimento de alinhamento novamente e novamente. Na última década, têm sido propostos diferentes métodos para alcançar esta automatização. Hellwig et al. 3 utilizadas espremedores de piezo-elétrico para controlar a polarização em combinação com uma análise completa do estado de polarização do sinal com um polarímetro de divisão de amplitude de fibra de tudo para detectar ML. Radnarotov et al. 4 utilizadas unidades de placas de cristal líquido com uma análise com base no espectro de RF para detectar ML. Shen et al. 5 utilizadas espremedores de piezo-elétricopara controlar a polarização e a / sistema de contra fotodiodo de alta velocidade para detectar ML. Mais recentemente, uma estratégia baseada em um algoritmo evolutivo foi apresentado no qual a detecção é fornecido por um fotodiodo de alta largura de banda em combinação com um autocorrelador de segunda ordem intensimetric e um analisador de espectro óptico. O controlo é então realizada com duas unidades electronicamente accionados no interior da cavidade 6. Este artigo descreve uma forma inovadora de detectar ML e sua aplicação a uma técnica de automação forçando o laser de fibra para ML. A detecção de ML do laser é conseguido por meio da análise como o estado de polarização de saída do sinal varia com o ângulo da PSC é varrida. Como será mostrado, a transição para ML está associado com uma mudança súbita no estado de polarização detectável por medição de um dos parâmetros de Stokes do sinal de saída. O facto de um impulso é mais intenso do que um sinal CW e vai passar por um exp mais importante NPRLains esta mudança. Uma vez que a saída do laser é localizado imediatamente antes do polarizador na cavidade, o estado de polarização de um pulso neste local é diferente do estado de polarização de um sinal CW (Figura 2) e vai ser utilizada para discriminar o estado ML. Aspectos teóricos deste procedimento e sua primeira implementação experimental foram apresentados em Olivier et al. 7. Neste artigo, a ênfase será sobre os aspectos técnicos do processo, suas limitações e suas vantagens. Esta técnica é relativamente simples de implementar e não requer instrumentos de medição sofisticados para detectar o estado ML e automatizar o alinhamento do laser para obter ML. Um PSC ajustável externamente através de uma interface programável é necessária. Diferentes unidades poderiam ser utilizados, em princípio: espremedores piezo-eléctrico, de cristais líquidos, de onda placas rodado por um motor, cristais magneto-óptica ou um motorizados todo-o de fibra à base CPSN apertando e torcer a fibra 8. Neste artigo, o último é usado, um todo-fibra motorizados Yao tipo PSC. Para detectar o estado de polarização de um polarímetro comercial caro pode ser utilizado. No entanto, uma vez que é necessário apenas o valor do primeiro parâmetro de Stokes, um divisor de feixe de polarização em combinação com dois fotodíodos será suficiente como mostrado neste artigo. Todos estes componentes são baratos para os lasers de fibra dopada com érbio amplamente usados. Um circuito fechado de realimentação baseado neste procedimento podem encontrar ML em poucos minutos. Este tempo de resposta é adequada para a maioria das aplicações de lasers de fibra e é comparável a outras técnicas existentes. Na verdade, o tempo de resposta é limitada pelo sistema electrónico utilizado para analisar a polarização do sinal. Finalmente, embora o processo é aplicado aqui a um laser de fibra similariton 9 dopada com érbio, que poderia ser utilizado para qualquer laser de fibra à base de NPR assim que o equipamento mencionado acima ou seus equivalenT torna-se disponível no comprimento de onda de 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 o modo de bloqueio de um laser é, ele emite um trem de impulsos ultra-curtos, a uma taxa de repetição determinado pelo comprimento da cavidade do laser. Este artigo descreve um procedimento novo e barato para forçar o bloqueio em modo de um laser de fibra de rotação pré-ajustada de polarização não linear. Este procedimento baseia-se na detecção de uma alteração súbita do estado de polarização de saída quando ocorre bloqueio de modo. Esta mudança é utilizado para comandar o alinhamento do controlador de polarização dentro da cavidade de modo a encontrar condições de bloqueio de modo. Mais especificamente, o valor do primeiro parâmetro de Stokes varia quando o ângulo do controlador de polarização é varrida e, além disso, ele é submetido a uma variação abrupta quando o laser entra no estado de bloqueio de modo. A monitorização deste variação abrupta fornece um sinal prático fácil de detectar que pode ser usado para comandar o alinhamento do controlador de polarização e excitar o laser no sentido de bloqueio de modo. Esta monitorização é conseguida por alimentação de uma pequena porçãodo sinal de um analisador de polarização medindo o primeiro parâmetro de Stokes. Uma mudança súbita na leitura fora deste parâmetro do analisador irá ocorrer quando o laser entra no estado de bloqueio de modo. Neste momento, o ângulo necessário do controlador de polarização é mantido fixo. O alinhamento está completado. Este procedimento fornece uma maneira alternativa de procedimentos automatizadas existentes que usam equipamentos como um analisador de espectro óptico, um analisador de espectro de RF, um fotodiodo ligado a um pulso de balcão electrónico ou de um sistema de detecção não-linear com base na absorção de dois fótons ou geração de segundo harmônico. É apropriado para o modo de lasers bloqueado por rotação de polarização não linear. É relativamente fácil de implementar, que requer meios pouco dispendiosos, especialmente num comprimento de onda de 1550 nm, e que diminui os custos de produção e operação efectuadas em comparação com as técnicas acima mencionadas.

NPR lasers de fibra mode-locked são conhecidos por oferecer uma grande variedade de regimes pulsantes como pulsos Q-switched 10, leguminosas ML coerentes, pulsos de ruído semelhante, estados ligados de pulsos mL, harmônica ML e estruturas complexas de interagir ML pulsa 11. Em que o laser descrito aqui, após o birrefringência do CPS foi fixado para ser capaz de obter ML, a potência da bomba foi ajustada para ser relativamente perto do limiar de ML-pulso único...

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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.

Automação de Modo de bloqueio em uma rotação do laser da fibra não-linear de polarização através de medidas de polarização de saída

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 visualizações.  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.

Métodos para medir a orientação e rotação Taxa de partículas em Turbulência 3D-impressos

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

Engenharia

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 de antipreparação adesão e alta temperatura de uma superfície escorregadia em aço inoxidável

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.

Medições de carbono no solo por nêutrons-Gamma análise estática e modos de digitalização

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.

Fadiga ultra-sônico de teste no modo de tensão-compressão

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.

Métodos experimentais para a rotação e ângulo-resolvido por espectroscopia de Fotoemissão combinada com Laser de polarização-variável

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.

Medir a polarização ferroelétrica magneticamente sintonizado em cristais líquidos

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.

Medições de tempo de vida transportadora em semicondutores através do método de decaimento de Fotocondutividade de microondas

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).

Implementação de um microscópio não-linear baseado em espalhamento Raman estimulado

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.

Um sistema fotônico para a geração de fótons de polarização-emaranhados incondicionais baseados em interferência quântica múltipla

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.

Fabricação personalizada de baixo custo e operação bloqueada pelo modo de um laser de fibra femtosecond de dispersão normal para microscopia multifoton

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