Bu araştırma, Ulusal Bilim Vakfı hibe sayısı 1029547 tarafından desteklenmektedir. Yazarlar ilk lif bölümleri ve son fiber optik çizilen sağlamak için Paradigma Optik Inc DJ Welker kabul etmek istiyorum. Yazarlar ayrıca Steven Hardcastle ve SEM görüntüleme için Heather A. Owen kabul.

1. Bir Düzensiz Polimer Fiber Optik imalatı <ol><li> Bir masa üzerine PMMA ipliklerini yaklaşık 200 yayın ve PMMA üstüne PS ipliklerini aynı sayıda yayıldı. Mix ve ipliklerini yeniden paketleyin. PMMA 40.000 ipliklerini rastgele PS 40.000 teller ile karıştırılır kadar bu işlemi tekrarlayın. </li><li> Yaklaşık 2.5 inç bir yan genişliğinde bir kare preform içine rastgele karışık ipliklerini birleştirin. </li><li> 250 um arasında bir çapa sahip bir optik fibere preform çizin. Preform kendi standart prosedür 16 ile Incorporated Paradigma Optik çizilir. </li></ol> 2. Görüntüleme Düzensiz Fiber Kırılma İndeksi Profili <ol><li> Böyle bir görüntü elde edilen fiber optik kırılma indisi profili Topcon ABT gibi bir SEM kullanın. </li><li> Daldırın polimer fiber optik yaklaşık 10 dakika süre ile sıvı azot içinde örnekleri ve daha sonra ikiye bölünürler. </li><li> Etil alkol daldırmak numunelerin kırık uçlarına. Keyaklaşık olarak 65 ° C &#39;de bir çözüm, EP sıcaklığı Etil alkol lif PMMA sitelerinin çözünene kadar, yaklaşık 3 dakika boyunca çözelti içinde örnekleri bırakın. </li><li> 10-nm-kalınlığında Au / Pd tabakası ve SEM odasında örnek yer ile kaplayın her bir örnek. </li></ol> 3. Optik Karakterizasyonu için Fiber Örnekleri hazırlanması <ol><li> 5 cm uzunluğunda fiber örnekleri hazırlayın. </li><li> 65 ° C&#39;ye kadar bir kavisli bıçak ısıtınız ve 37 için fiber ° F. Doğru sıcaklık kullanarak yarma sürecinde oluşabilir lif ucu deformasyonu önler. </li><li> Kesilmiş bir temiz, dik yapılabilir, böylece, bir kesme yüzeyinde lif ucu hizalayın. Fiberin tarafındaki bıçak yerleştirin ve daha sonra hızlı bir şekilde hemen karşısında. </li><li> Fiber ucu elyaf kenarlarına dik yarılır emin olmak için bir optik mikroskop kullanılarak fiber ucu kontrol edin. Yarma sürecinde dik açı ile jilet inci eğiminden önlemek için tutune ucu. </li><li> Lif örnekleri lehçe gibi Thorlabs LFG03P Alüminyum Oksit Parlatma Kağıt (0.3 mikron) olarak parlatma kağıt kullanın. Lif sonunda parlatmak için, cımbız yüzü cilalı olmaktan yaklaşık 1,5 mm uzakta lif kavrama ile, cımbız bir çift tutun. Bir-inç uzunluğunda, kağıt üzerinde fiber şekil-8 şeklinde yolları, yaklaşık sekiz kez çizin. Şekil-8 şeklinde yolları tüm ucu parlak olduğundan emin olun. </li></ol> 4. Dalında lif örneklerinde yayılır ışınının ışın profili Ölçme <ol><li> Bir 20X objektif ve iki düz ayna kullanarak SMF630hp elyaf haline Çift He-Ne lazer. Iki serbestlik dereceli sahnelerinde düz ayna yerleştirin. Özgürlük üç derece ile bir sahnede objektif yerleştirin. Başlangıçta 8 mm mesafeden hedefi ucundan SMF lif tutun. Ayna sahipleri ve objektif tutucu kolları kullanarak, fiberin ucuna lazer ışığı yanar. S diğer tarafında iletişimeBir güç metre MF. SMF içine çift güç ayna sahipleri üzerindeki düğmeleri kullanarak hem de objektif tutucu enine düğmeleri. Kavramanın verimliliği önemli ölçüde amacı tutucuya uzunlamasına konumlandırma düğme kullanılarak artırılabilir. 1 mW bir birleştiğinde güç yeterli ölçümleri içindir. </li><li> Thorlabs MAX343 motorlu sahne kullanarak polimer fiber optik için çift SMF630hp lif. Motorlu aşamada üç Kartezyen yönde hareket ettirilebilir. Çift polimer fiber ucunun merkezine, özgürlüklerin enine derece SMF lif kullanarak. Sahnenin uzunlamasına yer değiştirme kullanarak, polimer elyafa olabildiğince yakın bir şekilde SMF lif yerleştiriniz. SMF ve polimer fiber arasında küçük bir hava boşluğu ışınının genişleme azaltır. Uzunlamasına yönde hareket eden ikinci bir motorlu tabla ile ilgili tüm kurulum yerleştirin. 4.4 &#39;de tarif edildiği gibi ikinci bir motorlu tabla görüntüleme için kullanılır. </li><li> Optik m kullanmaicroscope ve dik açılı bir ayna, SMF polimer fiberin merkezine olarak birleştirilmiş ve iki lif arasındaki hava boşluğu mümkün olduğu kadar küçük olduğundan emin olmak için SMF ve polimer elyaf konumunu izlemek. Polimer fiber ucu polimer fiber ucu veya deformasyonlar küçük bir eğim süreçleri yarma veya parlatma nedeniyle SMF ve polimer lif arasındaki minimum hava boşluğu sınırlayabilir. SMF elyaf polimer fiberin ucunda hareket etmek mümkün olmalıdır, çünkü lifler arasında küçük bir boşluk gereklidir. Sadece birleştirme işlemi kolaylaştırmak için polimer fiberin merkezine azından SMF yerleştirin. Deneme sırasında, enine polimer fiber farklı bölgelerinde yerelleştirme gözlemlemek için polimer fiber ucu boyunca SMF çıkan olay ışın süpürme. </li><li> 40X objektif kullanarak, fiberin üretimi ölçmek için bir CCD kamera Işın kullanın. İlk olarak, polimer fiberin sınırları izlemek için CCD kamera doyurmak.Objektif tutucu kolları kullanarak, polimer fiber sınırları CCD üzerinde görülebilir emin olun. </li><li> Tüm kurulum (4.2 açıklanan) boyuna, CCD görüntü CCD ve objektif sabit uzaktayken veya 40X amaca yönelik kurulum hareket ettirerek odaklanmıştır emin olun hareket motorlu bir sahne kullanın. Odaklama için bir ölçü olarak, CCD üzerinde görüntülü profil odak azından minimum boyutu olmalıdır. Kirişin odaklanmış bir görüntü görsel sarma olmamalıdır. </li><li> Giriş ucundaki olay ışın taşımak ve farklı olay ışın pozisyonlar için çıkış ışın yoğunluğunu ölçmek. Olayın demetinin 5 farklı pozisyonlar için veri toplamak. 20 lif örnekleri için ölçümler yapmak ve 100 farklı ölçümler toplam toplamak. </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>

Yazarlar hiçbir rakip mali çıkarlarının olmadığını beyan ederim.

Fiber iĢlemdir olarak, kırılma indisi profili çünkü her ikisi de, orijinal lif şeritlerin çapraz geçişleri ve aynı zamanda, çünkü çekme işleminde elyaf çapı varyasyonları, bir metre fazla sabit kalmaz. Biz daha istikrarlı bir beraberlik süreci burada rapor ile karşılaştırıldığında daha uzun lif uzunlukları üzerinde değişmeyen bir fiber optik imal için yardımcı olacaktır bekliyoruz. Lif ucu SEM görüntüleme için bir örnek hazırlarken, biz örnek yeter...

PW Anderson 1 teorik bir çalışmada, bir kuantum elektronik sisteminde bozukluk varlığında, difüzyon işlemi durur ve lokalize elektronik devletler geliştirmek olduğu gösterilmiştir. Anderson lokalizasyonu aynı zamanda ışık gibi klasik dalgalar oluşabilir dalgası olgudur. Optik 2,3 Anderson lokalizasyonu teorik tahmini beri, elektromanyetik dalgalar 4,5 ile deneysel olarak bu olay gerçekleştirmek için çok çaba olmuştur. Ancak, optik saçılma kesitleri en optik malzemeler düşük kırılma endeksi kontrastı nedeniyle genellikle çok küçük olduğu için güçlü lokalizasyonu elde etmek çok zor olmuştur. 1989, De Raedt ve ark. 6, düşük kırılma endeksi ile tezat bir yarı iki-boyutlu bir bozukluğu optik sistemde Anderson lokalizasyonu gözlemlemek mümkün olduğunu göstermiştir. Hastalığın bir pervane enine düzlemine sınırlı eğer gösterdiUzunlamasına bir şekilde değişmeyen orta dalga agating, kiriş kuvvetli enine saçılması nedeniyle enine yönde küçük bir bölge ile sınırlı kalabilir. Enine Anderson lokalizasyonu ilk fotoğraf kırılma kristal 7 girişime desenleri kullanılarak oluşturulan iki boyutlu dalga kılavuzlarının gözlendi. Erimiş silika düzensiz dalga kılavuzları örnek boyunca femtosaniye darbeler kullanılarak yazılır enine Anderson lokalizasyonu 8,9, gözlem için kullanılmıştır diğer ortamıdır. Yukarıda belirtilen sistemlerde bozukluğu sitelerinin kırılma indeksi farkı 10 -4 sırasına, bu nedenle lokalizasyonu yarıçapı oldukça büyüktür. Ayrıca, tipik dalga kılavuzları birkaç santimetre genellikle daha uzun değildir, bu nedenle onlar güdümlü dalga uygulamaları için pratik olmayabilir. Biz bir tek boyutlu düzensiz dalga kılavuzu içinde enine Anderson lokalizasyonu gözlem önceki Re bildirilmiştir işaretf 10. Burada geliştirilen fiber optik güdümlü dalga uygulamaları 11,12 için enine Anderson lokalizasyonu bir önceki gerçekleşmeleri üzerinde birçok avantajı vardır. İlk olarak, normal optik elyaf demeti yarıçapı ile karşılaştırılabilir bir ışın, küçük ve yerel olarak elyaf sonuç bozukluğu siteleri arasında 0.1 büyük refraktif farkı. İkinci olarak, polimer düzensiz fiber optik daha uzun fotorefraktif kristaller ya da kaynaşık silika içine dışarıdan yazılı düzensiz dalga kılavuzu göre yapılabilir. Biz 60 cm uzunluğundaki fiber 11&#39;de enine Anderson lokalizasyonu gözlemlemek mümkün. Üçüncü olarak, polimer düzensiz fiber optik fiberler 13 ışık dalgalarının taşıma güveniyor gerçek dünyada cihaz seviyesinde uygulamalar için pratik yapmak, esnektir. Düzensiz fiber optik imal etmek için, PMMA 40.000 ipliklerini ve PS 40.000 lifler, rastgele karışık nerede her strve çapı 8 inç uzunluğunda ve 250 um idi. Rastgele karışık iplikler yaklaşık 2.5 inçlik bir yan genişliği olan bir kare kesitli ön formun içine monte edilmiştir. Preform daha sonra yaklaşık 250 mikron (Şekil 1) bir yan genişliği olan bir kare fiber optik için çizilmiştir. Rastgele orijinal lif demetleri karıştırmak için, biz, büyük bir masada PMMA lif demetleri bir tabaka yayılır PS lif demetleri tabakası ekledi, ve ardından rastgele birbirine karıştırılır. Iyi bir rasgele bir karışım elde edilene kadar prosedür birçok kez tekrarlanmıştır. Biz görüntü düzensiz polimer fiber optik kırılma indeksi profiline bir taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılmıştır. Bu kadar net bir ısıtılmış bir bıçak kullanarak gibi düzenli parçalama teknikleri, kırılma endeksi profili eşleştirmek için fiber ucunun SEM görüntüleme için elyaf örnekleri hazırlamak için kullanılamaz bıçak zarar fiber uç morfolojisini için. Fiber parlatma inci üzerinde benzer olumsuz etkisi vardırfiber uç e kalitesi. SEM görüntü için yüksek kaliteli örnekleri hazırlamak için, birkaç dakika süreyle sıvı nitrojen içinde, her bir fiber batırılmış ve sonra lif kırdı, bir kaç parça halinde iyi elyaf yeterli lif örnekleri üzerinde yapılması halinde, bu yöntem, sonuçlar (% 15 başarı çevresinde oranı) SEM görüntüleme için çok yüksek kaliteli ve düzgün uç yüzeyleri ile. Daha sonra lif ucunda PMMA sitelerinin çözünmesi için yaklaşık 3 dakika boyunca 60 ° C &#39;de bir etil alkol çözeltisi% 70 kullanılır, daha uzun maruz tüm fiber uç parçalanır. Daha sonra Au / Pd örnekleri kaplı ve SEM odasına yerleştirdiler. Yakınlaştırdığınız bozukluğu polimer fiber optik SEM görüntüsü Şekil 2 &#39;de gösterilmiştir. Açık gri siteleri PS ve karanlık siteleri PMMA bulunmaktadır. Görüntünün toplam genişliği bu görüntüdeki en küçük özellikleri boyutları beraberlik işleminden sonra elyaf ipliklerini tek tek site boyutlarına karşılık ~ 0.9 mikron, vardır 24 mm. Karakteristiklerini içindüzensiz fiber optik dalga kılavuzu özellikleri rize, biz 633 nm dalga boyunda bir He-Ne lazer kullanılır. He-Ne Laser sonra yüksek hassasiyetli bir motorlu tabla ile düzensiz bir polimer fiber optik için uç uca birleştirilmiştir yaklaşık 4 mikron, bir mod alan çapı olan bir tek modlu fiber optik SMF630hp akuple edilir. Çıktı sonra bir 40X objektif kullanarak bir CCD kamera kiriş profil üzerinde görüntülü. Deneylerin ilk sette, biz 20 farklı düzensiz lif örnekleri, her 5-cm uzunluğunda seçti, 5-cm uzunluğunda bizim sayısal simülasyonları yayılma uzunluğu maç için seçildi. Düzensiz lif sayısal simülasyonları bile 1.100 elemanları ile yüksek performanslı bilgi işlem kümede, genellikle çok zaman alıcı. 633 nm dalga boyu için tam enine Anderson lokalizasyonu sadece yayılma 11,12 yaklaşık 2.5 cm sonra ne olur, bu nedenle, biz 5-cm uzunluğunda bizim amacımız için yeterli olduğunu karar verdi. Stoc nedeniyleAnderson lokalizasyonu hastic doğası, biz ortalama ışın çapı deneysel ve sayısal değerleri karşılaştırmak için yeterli istatistikleri toplamak amacıyla, 100 gerçekleşmeleri için deneyler ve simülasyonlar hem tekrar gerekiyordu. Uygulamada, 100 farklı ölçümler 20 farklı düzensiz lif numunelerinin her biri için beş ayrı uzamsal ölçümler ile elde edilir. Bu cam optik fiberler ile karşılaştırıldığında, ölçümler için düzensiz polimer optik fiberler hazırlamak oldukça zordur. Örneğin, bir gelişmiş kesici, ve standart silika bazlı lif için iyi geliştirilmiş parlatma araçları ve teknikleri kullanamazsınız. Polimer fiber optik yarma ve parlatma için bir rafine işlemi Abdi ve arkadaşları tarafından bildirilmiştir 14;. Bizim lif örnekleri hazırlamak için bazı küçük değişiklikler ile yöntemleri kullanılır. Çatlatma bir polimer düzensiz fiber optik amacıyla, eğimli X-Acto bıçak 65 ° C&#39;ye ısıtıldı, C, ve 37 için fiber ° F. Temiz, dik kesme yapılabilir, böylece lif ucu, bir kesme yüzeyi üzerinde hizalanır. Bıçak fiberin tarafına yerleştirilir ve hızlı bir şekilde arasında döndürülür. Tüm kesici, süreci bıçak ve lif sıcaklıkları önemli ölçüde değişmez sağlamak için mümkün olduğunca hızlı yapılmalıdır. Lif yarma ve bir optik mikroskop altında teftiş sonra, lif sonunda herhangi bir küçük kusurları kaldırılır sağlamak için standart fiber alıştırma levhalar (0.3 mikron Thorlabs LFG03P Alüminyum Oksit Polisaj Kağıt) ile parlatılır. Lif sonunda parlatmak için, bu son yüz cilalı olmaktan yaklaşık 1,5 mm uzakta fiber tutan cımbız ile bir cımbız tutulur. Fiber bir inç uzun kağıt üzerine çizilir şekil-8 şeklinde yolları, yaklaşık sekiz kez. Optik bir mikroskop altında kontrol olarak yumuşak kenarlara elyaf sonuçlar parlatma. Ayrıca, parlatma bir loca için uygun bağlantı kolaylaştırırlokalize Noktası oluşturulmadan önce sırayla bağlantı ve aynı zamanda başlangıç ​​yayılma mesafe hem de zayıflama azaltır lif, tirilmiş bir nokta. Biz görüntü çıkış ışık yoğunluğu için bir CCD kamera ışın profil kullanılır. Yakın-alan şiddeti profili, 40X objektif kullanılarak yakalandı. Fiberin sınırları bulmak amacıyla, SMF630hp elyaftan gelen ışığın gücünü arttırarak CCD doyurulur. Sınırları ile ilgili olarak lokalize ışın yoğunluğunu profilini tespit ettikten sonra, biz otomatik pozlama seçeneği CCD ışın profil ayarlayın. Biz etkili ışın yarıçapı hesaplamak için yoğunluk profili imajını kullanılır. Ortam gürültüsünün etkisini ortadan kaldırmak için, biz SMF630hp lif beklenen ışın çapı elde sağlamak için görüntü işleme prosedürü kalibre. Ortalama değer çevresinde kiriş yarıçapı ve varyasyonları ortalama ölçülen değer nume iyi uyuşmaktadırrical simülasyonları gibi Ref gösterildiği. 11. Refs gösterildiği gibi, polimer lif çıkış kiriş profili, olayın kirişin konumunda bir değişiklik izler. 11,12,13. Bu lokalize demetinin ışın yarıçapı bozukluğu sitesi boyutları ve dalga boyu olarak tasarım parametrelerinin etkisini kapsamlı bir çalışma Refs sunuldu. 12,15.

<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

Biz yeni bir dalga kılavuzu mekanizması olarak enine Anderson lokalizasyonu kullanan bir düzensiz polimer fiber optik geliştirmek ve karakterize. Geliştirilmiş polimer fiber optik rasgele karıştırılmış ve 250 um arasında bir yan genişliğe sahip bir kare kesitli optik fiber içine çekilir poli (metil metakrilat) (PMMA) ve polistiren (PS), 80,000 şeritlerin oluşmaktadır. Başlangıçta, her iplikçik uzun 200 çapı mikron ve 8-inç. Orijinal lif şeritlerin karıştırma işlemi sırasında liflerin birbirlerine üzerinde çapraz birlikte, büyük bir çekme oranını kırılma indisi profili santimetre onlarca için elyafın uzunluğu boyunca sabit olduğunu garanti eder. Bilinen bir optik elyaf demeti yarıçapı ile karşılaştırılabilir bir ışın, küçük ve yerel yarıçapı bozukluğu sitelerinin sonuçlar arasında 0.1 büyük refraktif farkı. Giriş ışık popo-bağlantı yöntemi ve nea kullanarak standart tek modlu fiber optik, çalıştığıdüzensiz elyaftan r alan çıkış ışın bir 40X objektif ve bir CCD kamera ile görüntülü. Çıktı ışın çapı sayısal simülasyonlar beklenen sonuçlar ile iyi kabul eder. Bu çalışmada sunulan bozukluğu fiber optik 2D Anderson lokalizasyonu ilk cihaz seviyesinde uygulamasıdır, ve potansiyel olarak görüntü taşıma ve kısa mesafeli optik haberleşme sistemleri için kullanılabilir.

Parlatılmış fiber SEM görüntüsü Şekil 1 &#39;de gösterilmiştir. Lif ucu çoğu bölge için, lehçe kalitesi iyi, bu Şekil 1 de SEM görüntüsü. Etil alkol çözeltisi, Şekil 2 içinde çözüldü kendi uçları ile lif numunelerinin SEM görüntüsü gri renkte karanlık ve PS sitelerinde PMMA sitelerini göstermektedir. Şekil 2&#39;de SEM görüntü lif 24 mikron genişliğinde üzerinde büyütülür. SEM görüntüleme için, elyaf ö...

Watch this Scientific Journal Video about Fabrication and Characterization of Disordered Polymer Optical Fibers for Transverse Anderson Localization of Light at JoVE.com

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

Biz yeni bir dalga kılavuzu mekanizması olarak enine Anderson lokalizasyonu kullanan bir düzensiz polimer fiber optik geliştirmek ve karakterize. Bu mikrostrüktürlü fiber geleneksel fiber optik ışın yarıçapı ile karşılaştırılabilir bir yarıçaplı küçük lokalize ışın taşıma yapabilirsiniz.

Işık Enine Anderson lokalizasyonu Düzensiz Polimer Fiber Optik imalatı ve Karakterizasyonu

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

fabrication-characterization-disordered-polymer-optical-fibers-for

Research

JoVE Journal

Engineering

11.3K Görüntüleme.  University of Wisconsin-Milwaukee. Biz yeni bir dalga kılavuzu mekanizması olarak enine Anderson lokalizasyonu kullanan bir düzensiz polimer fiber optik geliştirmek ve karakterize. Bu mikrostrüktürlü fiber geleneksel fiber optik ışın yarıçapı ile karşılaştırılabilir bir yarıçaplı küçük lokalize ışın taşıma yapabilirsiniz.

Video: 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).

Fotonik Kristal Yavaş Işık Dalga Kılavuzları Ve Çürükler Üretimi ve Karakterizasyonu

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 ...

Mühendislik

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.

Optik Veri paketler için yarı-ışık Depolama

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.

Optik Doyurulabilen Geçişler aracılığıyla Desenlendirme - İmalat ve Karakterizasyonu

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.

Bir Nano-Optik Konveyör Bant imalatı ve İşletilmesi

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.

Çok çekirdekli Fibers Bragg Izgaralar Yazma

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 Muayene ve Karakterizasyonu için kompakt Lens az Dijital Holografik Mikroskop

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.

Toplu Heterojonksiyonlar Solar Hücre Baskı İmalatı ve<em&gt; In Situ</em&gt; Morfoloji Karakterizasyonu

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.

Serbest biçimli Işık Aktüatörler - Mikroskobik Ölçeğinde imalat ve çalıştırma Kontrolü

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.

Süperiletken Rezonatörler Fabrikasyon ve Karakterizasyonu

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.

Işık saçılma Profiler (SLPS) Tabanlı Metodoloji İntraoküler Lenslerden İleri ve Geri Işık Saçılımını Kantitatif Olarak Değerlendirmek İçin Tarama

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