This work was supported by the Japan Science and Technology Agency (JST) through the Strategic Innovation Program. KPN acknowledges support from a grant-in-aid for scientific research (Grant no. 15H05462) from the Japan Society for the Promotion of Science (JSPS).

DİKKAT: Koruyucu gözlük takılmalıdır ve kesinlikle direkt UV lamba maruz kalma ve femtosaniye lazer dahil olmak üzere tüm lazerler önlemek. kirlenmesini önlemek için bir temiz oda takım elbise ve eldiven giyin. belirlenen çöp kutusuna düzgün herhangi bir lif çöp bertaraf edin. 1. Nanolif Hazırlık <ol><li> 200 mm ile ayrılmış iki yerde, 5 mm uzunluğunda tek modlu optik fiberin bir polimer ceket şerit fiber kaplama stripper kullanın. temiz oda kullanarak iki mekanik sıyrılmış parça metanol batırılmış mendil temizleyin. aseton, bu iki şeritli parçalar arasında fiber batırın. lif ceket paramparça kadar 15 dakika - 10 bekleyin. aseton lif çıkarın ve metanol batırılmış mendil temiz oda kullanarak tüm soyulmuş kısmını temizleyin. </li><li> nanolif imal etmek Optik Nanofiber imalatı ekipmanları (ONME) iki aşamada üzerinde soyulmuş lif ayarlayın. <ol><li> elyaf haline prob lazer başlatın ve transmissio izlemekn fotodiyot kullanarak ve ADC kartı kullanarak bilgisayara iletim verilerini kaydetmek. ONME yazılımını kullanarak gaz akışını başlatmak ve alev tutuşturmak. 500 nm bel çapı ile konik lif imalatı için ONME yazılımı önceden optimize edilmiş parametre yükleyin ve fabrikasyon sürecini başlatmak. Not: ONME standart ısı ve çekme tekniği kullanılarak şevli fiber optik ürünü imal etmek için tasarlanmış ticari olarak temin edilebilen cihazdır. Bu elyaf çekmek için elyaf ve iki motorlu aşamaları ısı alev oksihidrik kullanır. Gaz akışı ve sahne hareketi bilgisayar programı tarafından kontrol edilir. önceden optimize edilmiş parametreler özel istek üzerine, satıcıdan elde edilebilir. </li></ol></li><li> imalattan sonra, UV kurutmalı epoksi kullanarak nanolif sahibine konik lif yakalamak. (Şekil 1a gösterilen) cam levha ile üst kapağı kullanılarak nanolif tutucu örtün. Temiz bir kutu içinde örnek koyun ve femtosaniye la transferser imalat ünitesi. </li></ol> 2. Femtosecond Lazer İmalatı <ol><li> fabrikasyon kurulum hizalama <ol><li> 15 mm yükseklikte fabrikasyon bankta bir cam plaka koyun. 1 mJ darbe enerjisine 5 saniye boyunca femtosecond lazer ışın tedavisi. beyaz ışık nesil ablasyon kaynaklı femtosaniye lazer ve cam plaka üzerinde bir hasar-line olarak ablasyon desen görünümünü tanımlayın. </li><li> fabrikasyon tezgah X-sahne kullanılarak cam plaka yüksekliğini değiştirerek aynı işlemi tekrarlayın. Her imalat için, yeni bir konuma imalat yapmak için 1 mm fabrikasyon tezgah Y-sahne çevirmek. </li><li> güçlü ablasyon hattı yüksekliği Bul. Bu pozisyonda, ince ayar katlama aynalar birinin eğim açısı ve pozisyon ablasyonu maksimize etmek. Ayrıca, ince ayar imalat tezgah X-aşamasının eğim ablasyonu maksimize etmek. NOT: katlama ayna eğim açısı USI ayarlanmışkinematik ayna tutucu ayar düğmeleri ve ayna konumunu ng monte edildiği Z-sahne çevirerek ayarlanır. </li><li> optimizasyon sonra, CCD kamera yazılımında ablasyon çizgisinin konumunu işaretlemek ve cam plakasını çıkarın. NOT: CCD kamera kontrol yazılımı çekilen görüntü üzerinde görüntü yakalama ve çizim işaretleri sağlar. Aynı zamanda yakalanan görüntünün ve işaretlerin veri kaydetme sağlar. fabrikasyon tezgah X-aşamalı mutlak pozisyon referansı sahip olmadığından, CCD görüntü X ekseninde pozisyon referans olarak kullanılır. CCD görüntü çözünürlüğü piksel başına 10 mm. </li><li> Platin (Pt) -coater kullanarak, mont 60 saniye boyunca cam plaka cam plaka üzerinde Pt 25 nm katmanı yatırmak. Image tarama elektron mikroskobu (SEM) ile cam levha üzerine ablasyon deseni. ablasyon desen sonra 350 nm bir süre (beklenen girişim saçak deseni) al periyodik yapı gösteriyorsaignment optimize edilmiştir. periyodik ablasyon deseni görülene kadar düşük darbe enerjileri (300 μJ aşağı) için - Else (2.1.4 Adım 2.1.1) işlemi tekrarlayın. </li></ol></li><li> apodize PhC boşluğun Fabrikasyon <ol><li> CCD kamera üzerinde işaretlenmiş ablasyon hattına yaklaşık olarak paralel üretim bankta konik lif yerleştirin. </li><li> konik fiber üzerinden bir prob lazer (güç = 1 mW) gönderme ve CCD kamera üzerinde konik liften saçılmasını gözlemleyin. güçlü dağıtma parçası nedeniyle subwavelength çapına nano bölgeye karşılık gelir. </li><li> CCD kamera üzerinde işaretlenmiş ablasyon hat pozisyonuna nanolif ortalamak için imalat tezgah Z-sahne çevirmek. </li><li> Sonda lazer kapatın ve minimum darbe enerjisi (&lt;10 μJ) ile femtosaniye lazer ışın tedavisi. Femtosaniye lazer ışını ile nanolif üst üste Y-sahne çevirmek. örtüşme nanofiber, atıl yanması ile tanımlanırCCD kamera üzerinde erved. Not: nano artık femto saniye Y boyunca laser demeti ve Z-eksenine göre hizalanır. </li><li> ablasyon hat pozisyonuna nanolif konumunu üst üste X-sahne, X ekseni boyunca nanolif hizalamak çevirmek için CCD kamera üzerinde işaretlenmiş. </li><li> Femtosaniye lazer nanofiber örtüşmesi en üst düzeye çıkarmak için Y-sahne çevirmek. nanolif iki ilk siparişlerin yansıması gözlemlemek (üst kapağın cam plaka üzerine iki parlak noktalar olarak görünür). ileri geri Y-sahne çeviri yaparken bu yansıma noktalar hareketini gözlemleyin. NOT: Bu noktalar bir tarafa doğru hareket ederse o zaman nano ablasyon hattına paralel değildir. Bu durumda, kesip çıkarma hattına nano paralel hale dönme aşaması döndürün. Onlar paralel olduğunda, yansıma noktalar flaş olarak görünecektir. </li><li> ablasyon hattına nanolif paralel yaptıktan sonra, en üst düzeye çıkarmak için Y-sahne çevirmekkonik fiberin sonunda bir fotodiyot kullanılarak nanolif güdümlü modları içine dağılmış femtosaniye lazerin gücünü ölçerek, femtosaniye lazer ışını ile nanolif arasında örtüşmektedir. örtüşme maksimize sonra, imalat θ = 0.5 ° açısına dönüş sahne döndürün. NOT: Femtosaniye lazer ışını ile nanolif arasında maksimum örtüşme, bir nanolif güdümlü modları içine dağılmış femtosaniye lazer ışığının gücü maksimize edilmesi beklenebilir. </li><li> güç metre ile femtosaniye lazer Blok ve mJ 0.27 puls enerjisini ayarlayın. Tek çekim ışınlama moduna femtosaniye laser ayarlarını değiştirin. NOT: Bu modda, tek bir darbe, aksi takdirde hiçbir lazer çıkışı yoktur, yangın düğmesine basıldığında oluşturulur. <ol><li> lazer ışını yolu güç ölçer çıkarın ve tek bir femtosaniye lazer darbe ateş. Bu imalat işlemini tamamlar. </li></ol></li></ol></li><li> Fabricatikusur kaynaklı PhC boşluğun üzerine <ol><li> bölüm 2.1&#39;de anlatıldığı gibi bir cam levha üzerinde ablasyon gözlemleyerek kurulum hizasını kontrol edin. En güçlü ablasyon hattı için yüksekliğini bulduktan sonra, hemen faz maskesi önce lazer ışınının merkezinde 0.5 mm bakır tel yerleştirin. bakır tel Y ekseni boyunca (ablasyon hattına dik) olmalıdır. </li><li> Z ekseni boyunca bakır telin pozisyonunu değiştirmeden ise cam plaka üzerinde ablasyon deseni kontrol edin. ablasyon desen ablasyon hattının merkezinde tek bir boşluk gösterdiğinde bakır tel konumunu düzeltmek. </li><li> hizalama sonra bölüm 2.2&#39;de ayrıntılı prosedürü takip nanolif üzerinde femtosaniye lazer imalat gerçekleştirin. Bu imalat için, = 0 ° İçeride ISTV melerin RWMAIWi&#39;nin için fabrikasyon açısını ayarlamak. </li></ol></li></ol> Fabrikasyon Örneklerinin 3. Karakterizasyonu <ol><li> Optik özelliklerin ölçümü <ol><li> hazırlayın seŞekil 1b de gösterildiği gibi, optik ölçümler için tüp. Konik elyaf haline genişbant ışık kaynağı başlatın öncesi ve spektrum analizörü kullanılarak imal edildikten sonra iletim ve yansıma spektrumu ölçmek. imalattan sonra, iletim spektrumu fabrikasyon numunenin Bragg rezonans karşılık gelen bir stopband gösterecektir. </li><li> polarizasyonu seçmek ve iki ortogonal kutuplaşmalar X-pol ve Y-pol spektrumları almak için lif içi kutuplayıcının kürekler döndürün. NOT: (nano-kraterler boyunca polarizasyon) X-pol için stopband mavi-kaymıştır 21 (kısa dalga boyu doğru) olacaktır ve nanolif gelen saçılma güçlü olacaktır. Yani, spektrum ve CCD kamera bakarak kutuplaşmaları seçin. </li><li> Kutuplaşmaların biri için (Şekil 1b gösterilmiştir) PZT kullanarak konik lif germe iletim spektrumları alır. s tarafından spektrumları alın20 mikron maksimum germe uzunluğu kadar 2 um adımlarla konik lif tretching (PZT tarama aralığı ile sınırlıdır). Bragg rezonans kırmızı-kaymıştır konik lif germe (uzun dalga boyu doğru) olacağını gözlemleyin. Bu spektrumları itibaren, uzunluk germe birim başına Bragg rezonans kayması, hesaplayın. </li><li> kavite modları çözülmesi ve mutlak kavite iletimi ölçmek için, ayarlanabilir CW lazer kaynağı kullanın. Konik elyaf haline lazer başlatın ve bir fotodiyot kullanarak iletim izlemek. </li><li> Y-pol stopband kırmızı-yan kenarına lazer dalga boyu ayarlama ve iletim en aza indirmek için fiber satır içi polarize kullanın. Bu şekilde X-pol bileşeni bastırılır ve sadece Y-pol seçilir. 20 mikron - 0 konik lif gererken daha kırmızı-yan bant kenarı dışına ve iletim kayıt lazer dalga boyu ayarlayın. <ol><li> Lazer WaveL değiştirerek ölçümü tekrarlayınTüm stopband kaplanana kadar 0.3 nm &#39;lik adımlarla mavi tarafına ength. Bu verilerden, adım 3.1.3 ölçülen uzunluğu germe birim başına rezonans vardiyası için verileri kullanarak tüm spektrum yeniden. Not: 20 um ve kavite modları 0.05 arasında olan tipik serbest spektral aralığının ile şevli fiber gerilmesiyle 2 nm boşluğu modları vardiya ile birlikte tipik bir numunesinin, stopband (Bragg rezonans) için - 0.5 nM. konik lif germe 4 kavite modları - giriş lazer belirli bir dalga boyu için bir en az 3 ölçebilirsiniz. modları arasında frekans aralığı adım 3.1.3 ölçülen uzunluğu germe birim başına rezonans vardiyası için verilerinden anlaşılmaktadır. En az 2 0,3 nm adımlarla lazer dalga boyu değiştirilerek ölçüm tekrarı - 3 ardışık kavite modları ardışık ölçümlerde yeniden değerlemeye tabi tutulmaktadır. Bir mat sırasında ardışık ölçümler için iletim verileri kaplarken tarafından tüm spektrum yeniden yapabilirsinizYeniden ölçülen kavite modları ching konumu. </li></ol></li><li> Şimdi adım 3.1.5 ve 3.1.5.1 de belirtildiği gibi benzer bir prosedür kullanılarak diğer polarizasyon spektrumu ölçmek. </li></ol></li><li> fabrikasyon örneği Görüntüleme <ol><li> 2 cm uzunluğunda bir metal plaka üzerine imal örnek koyun ve UV kürlenebilen epoksi kullanarak metal plakaya şevli fiber iki uçlarını sabitler. Numunenin ışınlama yan gölge tarafı görüntülü böylece metal plakayı dönük olduğundan emin olun. </li><li> 30 s için kaplanması için örnek Pt kaplayıcı kullanarak ve yaklaşık 10 nm&#39;lik bir kalınlığa sahip Pt tabakası bırakmak. SEM içine örnek yerleştirin. tüm fabrikasyon bölge üzerinde her 0.1 mm numunenin SEM görüntü almak. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Painter, O. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-Dimensional+Photonic+Band-Gap+Defect+Mode+Laser.">Two-Dimensional Photonic Band-Gap Defect Mode Laser.</a> Science. 284, 1819-1821 (1999).</li><li>Loncar, M., Scherer, A., Qiu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photonic+crystal+laser+sources+for+chemical+detection.">Photonic crystal laser sources for chemical detection.</a> Appl. Phys. Lett. 82, 4648 (2003).</li><li>Tanabe, T., Notomi, M., Mitsugi, S., Shinya, A., Kuramochi, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=All-optical+switches+on+a+silicon+chip+realized+using+photonic+crystal+nanocavities.">All-optical switches on a silicon chip realized using photonic crystal nanocavities.</a> Appl. Phys. Lett. 87, 151112 (2005).</li><li>Yoshie, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vacuum+Rabi+splitting+with+a+single+quantum+dot+in+a+photonic+crystal+nanocavity.">Vacuum Rabi splitting with a single quantum dot in a photonic crystal nanocavity.</a> Nature. 432, 200-203 (2004).</li><li>Akimov, A. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+single+optical+plasmons+in+metallic+nanowires+coupled+to+quantum+dots.">Generation of single optical plasmons in metallic nanowires coupled to quantum dots.</a> Nature. 450, 402-406 (2007).</li><li>Noginov, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Demonstration+of+a+spaser-based+nanolaser.">Demonstration of a spaser-based nanolaser.</a> Nature. 460, 1110-1112 (2009).</li><li>Zhang, X. Y., Zhang, T., Hu, A., Song, Y. J., Duley, W. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controllable+plasmonic+antennas+with+ultra+narrow+bandwidth+based+on+silver+nano-flags.">Controllable plasmonic antennas with ultra narrow bandwidth based on silver nano-flags.</a> Appl. Phys. Lett. 101, 153118 (2012).</li><li>Tong, L., Zi, F., Guo, X., Lou, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+microfibers+and+nanofibers:+A+tutorial.">Optical microfibers and nanofibers: A tutorial.</a> Opt. Comm. 285, 4641-4647 (2012).</li><li>Morrissey, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spectroscopy,+manipulation+and+trapping+of+neutral+atoms,+molecules,+and+other+particles+using+optical+nanofibers:+A+review.">Spectroscopy, manipulation and trapping of neutral atoms, molecules, and other particles using optical nanofibers: A review.</a> Sensors. 13, 10449-10481 (2013).</li><li>Kien, F. L., Dutta Gupta, S., Balykin, V. I., Hakuta, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spontaneous+emission+of+a+cesium+atom+near+a+nanofiber:+Efficient+coupling+of+light+to+guided+modes.">Spontaneous emission of a cesium atom near a nanofiber: Efficient coupling of light to guided modes.</a> Phys. Rev. A. 72, 032509 (2005).</li><li>Nayak, K. P., Melentiev, P. N., Morinaga, M., Kien, F. L., Balykin, V. I., Hakuta, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+nanofiber+as+an+efficient+tool+for+manipulating+and+probing+atomic+fluorescence.">Optical nanofiber as an efficient tool for manipulating and probing atomic fluorescence.</a> Opt. Express. 15, 5431-5438 (2007).</li><li>Nayak, K. P., Hakuta, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single+atoms+on+an+optical+nanofiber.">Single atoms on an optical nanofiber.</a> New J. Phys. 10, 053003 (2008).</li><li>Nayak, K. P., Kien, F. L., Morinaga, M., Hakuta, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antibunching+and+bunching+of+photons+in+resonance+fluorescence+from+a+few+atoms+into+guided+modes+of+an+optical+nanofiber.">Antibunching and bunching of photons in resonance fluorescence from a few atoms into guided modes of an optical nanofiber.</a> Phys. Rev. A. 79, 021801 (2009).</li><li>Yalla, R., Nayak, K. P., Hakuta, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescence+photon+measurements+from+single+quantum+dots+on+an+optical+nanofiber.">Fluorescence photon measurements from single quantum dots on an optical nanofiber.</a> Opt. Express. 20, 2932-2941 (2012).</li><li>Yalla, R., Kien, F. L., Morinaga, M., Hakuta, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+Channeling+of+Fluorescence+Photons+from+Single+Quantum+Dots+into+Guided+Modes+of+Optical+Nanofiber.">Efficient Channeling of Fluorescence Photons from Single Quantum Dots into Guided Modes of Optical Nanofiber.</a> Phys. Rev. Lett. 109, 063602 (2012).</li><li>Kien, F. L., Hakuta, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cavity-enhanced+channeling+of+emission+from+an+atom+into+a+nanofiber.">Cavity-enhanced channeling of emission from an atom into a nanofiber.</a> Phys. Rev. A. 80, 053826 (2009).</li><li>Kato, S., Aoki, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strong+coupling+between+a+trapped+single+atom+and+an+all-fiber+cavity.">Strong coupling between a trapped single atom and an all-fiber cavity.</a> Phys. Rev. Lett. 115, 093603 (2015).</li><li>Hoffman, J. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrahigh+transmission+optical+nanofibers.">Ultrahigh transmission optical nanofibers.</a> AIP Advances. 4, 067124 (2014).</li><li>Nayak, K. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cavity+formation+on+an+optical+nanofiber+using+focused+ion+beam+milling+technique.">Cavity formation on an optical nanofiber using focused ion beam milling technique.</a> Opt. Express. 19, 14040-14050 (2011).</li><li>Kien, F. L., Nayak, K. P., Hakuta, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanofibers+with+Bragg+gratings+from+equidistant+holes.">Nanofibers with Bragg gratings from equidistant holes.</a> J. Modern Opt. 59, 274-286 (2012).</li><li>Nayak, K. P., Hakuta, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photonic+crystal+formation+on+optical+nanofibers+using+femtosecond+laser+ablation+technique.">Photonic crystal formation on optical nanofibers using femtosecond laser ablation technique.</a> Opt. Express. 21, 2480-2490 (2013).</li><li>Nayak, K. P., Zhang, P., Hakuta, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+nanofiber-based+photonic+crystal+cavity.">Optical nanofiber-based photonic crystal cavity.</a> Opt. Lett. 39, 232-235 (2014).</li><li>Becker, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fiber+Bragg+grating+inscription+combining+DUV+sub-picosecond+laser+pulses+and+two-beam+interferometry.">Fiber Bragg grating inscription combining DUV sub-picosecond laser pulses and two-beam interferometry.</a> Opt. Express. 16, 19169-19178 (2008).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Nano elyaflı bir merceksel etkisi (Şekil 2&#39;de gösterildiği gibi), böylece nano gölge yüzeyi üzerinde nano kraterler oluşturma, imalat tekniğinde önemli bir rol oynar. nanofiber bir çekimsel etkisi de enine yönde (Y ekseni) herhangi bir mekanik istikrarsızlıklar sağlam imalat işlemi yapar. Işınlama süresi sadece 120 fs (yani darbe genişliği) &#39;dir Dahası nedeniyle tek-shot radyasyona, diğer eksen boyunca istikrarsızlıklar imalat etkilemez. Bunun ...

nanofotonik cihazlarda ışığın güçlü hapsi optik bilimi yeni ufuklar açtı. Modern Nanofabrikasyona teknolojileri, 1 lasing 2 algılama ve optik anahtarlama uygulamaları 3 1-D ve 2-D Fotonik Kristal (ÖYK) yeni umutları için boşluklar fabrikasyon sağlamıştır. Dahası, bu PhC boşluklarında güçlü ışık-madde etkileşimi kuantum enformasyon bilimi 4 için yeni yollar açtı. Yanı sıra, PhC boşluklardan, plasmonik nanocavities da umut verici bir potansiyel 5, 6, 7 göstermiştir. Ancak, fiber tabanlı iletişim ağına böyle boşluklar arabirim bir sorun olmaya devam etmektedir. Son yıllarda, bir optik nano olarak bilinen subwavelength çapı konik tek modlu fiber optik, umut vaat eden bir nanofotonik cihaz olarak ortaya çıkmıştır. Nedeniyle kuvvetlinanolif güdümlü alan ve çevre ortamı ile etkileşim yeteneği enine hapsi, nanolif benimsenmiş ve çeşitli nanofotonik uygulamalar 8 araştırılmıştır. Bunun dışında, aynı zamanda güçlü bir incelenmiş ve ışık kuantum manipülasyon için uygulanan ve 9 madde olduğunu. Nano destekli tarzlarına kuantum vericiler, tek / birkaç lazer soğutuldu atomlu tek kuantum noktaları, emisyonların etkili bağlama incelemiş ve 10, 11, 12, 13, 14, 15 olduğu gösterilmiştir. Nanolif ışık-madde etkileşimi önemli ölçüde nanolif 16, 17 PhC kavite yapısını uygulayarak geliştirilebilir. s için önemli bir avantajUCH bir sistem kolaylıkla iletişim ağına entegre edilebilir elyaf-in-line bir teknolojidir. Konik nano ile% 99.95 arasında ışık iletim 18 gösterilmiştir. Ancak, nanolif iletim toz ve kirlenme son derece duyarlıdır. Bu nedenle, geleneksel nanofabrikasyon tekniği kullanılarak nanolif üzerinde PhC yapısının imalat çok verimli değil. Odaklı İyon Işın (FİB) freze kullanılarak nanolif üzerinde kavite imalat 19, 20, gösterilmiş olmasına rağmen optik kalite ve uyarlık kadar yüksek değildir. Bu video protokolü, biz femtosaniye lazer ablasyon kullanarak nanolif üzerinde PhC boşluklar imal etmek bir süre önce ortaya 21, 22 teknik sunuyoruz. uydurma nanolif ve irrad üzerinde femtosaniye lazerin iki ışın girişim deseni oluşturarak gerçekleştirilirTek bir femtosaniye lazer darbesi iating. nanofiber bir çekimsel etkisi nanofiber gölge yüzeyinde ablasyon kraterler oluşturarak, bu tür tekniklerin fizibilite önemli bir rol oynar. Tipik bir örnek için, kademeli olarak 50 arasında değişen çap 350 nm ile bir süre periyodik nano kraterler - 550 nm - 1 mm uzunluğunda, 250 nm, 450 civarında çapa sahip bir nano ile imal edilir. nanolif böyle periyodik nano kraterler, 1-D PHC olarak hareket ederler. Biz de nanolif üzerinde apodize ve kusur kaynaklı PhC oyukları imal etmek nano krater dizisi profilini kontrol etmek için bir yöntem mevcut. yüksek optik kalitesi korunabilir, böylece bu tür nano fabrikasyon önemli bir yönü, tüm optik uydurma. Ayrıca, üretim, mekanik istikrarsızlıklar ve diğer imalat kusurları tekniği direnç sağlar sadece tek femto saniye lazer darbesi irradyasyonu ile yapılır. Ayrıca, bu PhC nano in-house üretilmesini sağlarkirlenme olasılığı minimize edilebilir, böylece fiber boşluğu. Bu protokol, diğerleri uygulamak ve nanofabrikasyon tekniğinin bu yeni tip adapte yardımcı olmak için tasarlanmıştır. Şekil 1a imalat kurulum şematik diyagramını göstermektedir. Imalat kurulum ve hizalama prosedürleri detayları 22 21 tartışılmıştır. 400 nm dalga boyu merkezi ve 120 fs darbe genişliğinde bir femtosaniye laser bir faz maske olay oldu. faz maskesi 0 ve ± 1 siparişler için femtosaniye lazer ışını böler. Bir ışın bloğu 0 dereceden ışını engellemek için kullanılır. Katlanır ayna simetrik bir girişim deseni oluşturmak için, nano pozisyonunda ± 1-emir recombine. Faz maskenin Saha 700 nm, yani girişim deseni 350 nm&#39;lik bir adım (Λ G) sahiptir. silindirik mercek nanofiber boyunca femtosaniye lazer ışınını odaklanır. karşısında ışın boyutu (Y ekseni)ve (Z ekseni) boyunca nanolif sırasıyla 60 mm ve 5.6 mm dir. Konik elyaf elyafın gerilmesi için piezo aktüatör (PZT) ile donatılmış bir tutucu üzerine monte edilir. cam levha olan bir üst kapak toz nanolif korumak için kullanılır. konik fiber ile tutucu çeviri (XYZ) ve dönme (θ) aşamaları ile donatılmış bir fabrikasyon bankta sabittir. θ aşamalı YZ düzleminde nanofiber örnek dönmesini sağlar. X-aşamalı ayrıca karboksi- ve XZ-düzlemi boyunca eğim açılarını kontrol edebilirsiniz. Bir CCD kamerası nano 20 cm bir mesafede ve nano konumunu izlemek için XY düzleminde 45 ° &#39;lik bir açı ile yerleştirilir. Bütün deneyler tozsuz koşulları elde etmek HEPA (Yüksek verimli partikül tutuklama) filtreleri ile donatılmış temiz barakada yapılmaktadır. Tozsuz durum nanofiber iletimini sağlamak için esastır. Şekil 1b optik ölçümlerin şemasını göstermektedir. Konik elyaf haline fiber birleştiğinde ışık kaynağı ve yüksek çözünürlüklü spektrum analizörü kullanılarak iletilen ve yansıyan ışığın spektrumunu ölçme: - imalat sırasında, optik özellikler kısaca bir bant (900 nm 700 dalga boyu aralığında) açarak izlenmektedir. Bir ayarlanabilir CW lazer kaynağı düzgün kavite modları çözmek için ve mutlak kavite iletimini ölçmek için kullanılır. Biz üretim ve karakterizasyonu için protokol mevcut. protokol bölümü üç alt, fabrikasyon örneklerin nanolif hazırlanması, femtosaniye lazer imalat ve karakterizasyonu ayrılır.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="828">
	<tbody>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:309px;">Femtosecond Laser</td>
			<td style="width:219px;">Coherent Inc.</td>
			<td style="width:236px;">Libra HE</td>
			<td style="width:64px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Phase Mask</td>
			<td>Ibsen Photonics</td>
			<td>Custom Made</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Optial Nanofiber Manufacturing Equipment&#160;&#160;</td>
			<td>Ishihara Sangyo</td>
			<td>ONME</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ADC Card</td>
			<td>PicoTech</td>
			<td>ADC-24</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Single mode fiber</td>
			<td>Fujikura</td>
			<td>FutureGuide-SM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Broadband source</td>
			<td>NKT Photonics</td>
			<td>SuperK EXTREME</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">CW Tunable Laser</td>
			<td>Coherent Inc.</td>
			<td>MBR-110</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Spectrum analyser (Transmission spectrum)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>Nicolet 8700</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Spectrum analyser (Reflection spectrum)</td>
			<td>Ocean Optics</td>
			<td>QE65000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">CCD Camera</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>DCC1545M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Power Meter</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>D3MM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Pt-Coater</td>
			<td>Vacuum Device Inc.</td>
			<td>MSP-1S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Scanning Electron Microscope</td>
			<td>Keyence</td>
			<td>VE-9800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">UV Curable Epoxy</td>
			<td>NTT-AT</td>
			<td>AT8105</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Photodiode</td>
			<td>ThorLabs</td>
			<td>PDA 36A-EC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Clean room wipe</td>
			<td>TExWipe</td>
			<td>TX-404</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Fiber coating stripper</td>
			<td>NTT-AT</td>
			<td>Fiber nippers 250 &#956;m&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Cover glass</td>
			<td>Matsunami Glass IND,LTD</td>
			<td>NEO micro cover glass 0.12-0.17 mm&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">PZT</td>
			<td>NOLIAC</td>
			<td>NAC 2011-H20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Cylindrical lens stage</td>
			<td>NewPort</td>
			<td>M-481-A&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Y,Z stages</td>
			<td>Chuo Precision Industrial Co., LTD.</td>
			<td>LD-149-C7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Rotation stage</td>
			<td>SIGMA KOKI</td>
			<td>KSPB-1026MH</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Z-stage(1), Z-stage(2)</td>
			<td>NewPort</td>
			<td>M-460P&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Fiber coating stripper</td>
			<td>NTT-AT</td>
			<td>Fiber nippers 250 &#956;m&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fabrication of 1-d photonic crystal cavity on a nanofiber using femtosecond laser-induced ablation

Biz Femtosaniye lazer kaynaklı ablasyon kullanarak subwavelength çaplı konik optik fiberler, optik nano, 1-D Fotonik Kristal (ÖYK) boşluklar üretmek için bir protokol mevcut. Biz periyodik nano kraterler binlerce sadece tek bir femtosaniye lazer darbesi ile ışınlama yoluyla bir optik nanolif fabrikasyon olduğunu göstermektedir. Tipik bir örnek için, kademeli olarak 50 arasında değişen çap 350 nm ile bir süre periyodik nano kraterler - 550 nm - 1 mm uzunluğunda, 250 nm, 450 civarında çapa sahip bir nano ile imal edilir. Böyle bir nano fabrikasyon bir önemli yönü nanofiber kendisi silindirik bir mercek gibi davranır ve gölge yüzeyinde femtosaniye lazer ışını odaklanır olmasıdır. Ayrıca, tek çekim fabrikasyon mekanik istikrarsızlıklar ve diğer imalat kusurları için bağışıklık yapar. nanolif böyle periyodik nano kraterler, 1-D PHC olarak hareket ve stopband dışında yüksek iletim korurken, güçlü ve geniş bant yansıma etkinleştirmek. Biz de nanolif üzerinde apodize ve kusur kaynaklı PhC oyukları imal etmek nano krater dizisi profilini kontrol etmek için bir yöntem mevcut. nanolif tabanlı PhC boşlukların ve fiber ağlarına verimli entegrasyon, enine ve boyuna hem de bu alanda güçlü hapsi, nanofotonik uygulamalar ve kuantum bilgi bilimi için yeni olanaklar açabilir.

Şekil 2, imal edilmiş nano numunenin tipik bir kesit SEM görüntüsünü gösterir. Periyodik nano kraterler girişim deseni iyi gelen 350 nm periyodik ile nanofiber gölge tarafına oluştuğunu göstermektedir. ilave numunenin büyütülmüş bir görünümünü göstermektedir. Nano-kraterler şekli neredeyse dairesel ve tipik bir nano-krater çapı yaklaşık 210 nm. Şekil 3a, apodize ...

Watch this Scientific Journal Video about Fabrication of 1-D Photonic Crystal Cavity on a Nanofiber Using Femtosecond Laser-induced Ablation at JoVE.com

Fabrication of 1-D Photonic Crystal Cavity on a Nanofiber Using Femtosecond Laser-induced Ablation

Biz Femtosaniye lazer kaynaklı ablasyon kullanılarak subwavelength çapı silis lifleri (optik nanolifler) 1-D fotonik kristal boşlukları imal edilmesi için bir protokol mevcut.

Femtosaniye Lazer kaynaklı Ablasyonu kullanarak nanolif 1-D Fotonik Kristal Kavitenin Fabrikasyon

We present a protocol for fabricating 1-D Photonic Crystal (PhC) cavities on subwavelength-diameter tapered optical fibers, optical nanofibers, using ...

fabrication-1-d-photonic-crystal-cavity-on-nanofiber-using

Research

JoVE Journal

Engineering

9.7K Görüntüleme.  University of Electro-Communications.  Biz Femtosaniye lazer kaynaklı ablasyon kullanılarak subwavelength çapı silis lifleri (optik nanolifler) 1-D fotonik kristal boşlukları imal edilmesi için bir protokol mevcut. 

Video: Fabrication of 1-D Photonic Crystal Cavity on a Nanofiber Using Femtosecond Laser-induced Ablation

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

Measurement of Coherence Decay in GaMnAs Using Femtosecond Four-wave Mixing

The application of femtosecond four-wave mixing to the study of fundamental properties of diluted magnetic semiconductors ((s,p)-d hybridization, spin-flip scattering) is described, using experiments on GaMnAs as a prototype III-Mn-V system.&#160; Spectrally-resolved and time-resolved experimental configurations are described, including the use of zero-background autocorrelation techniques for pulse optimization.&#160; The etching process used to prepare GaMnAs samples for four-wave mixing experiments is also highlighted.&#160; The high temporal resolution of this technique, afforded by the use of short (20 fsec) optical pulses, permits the rapid spin-flip scattering process in this system to be studied directly in the time domain, providing new insight into the strong exchange coupling responsible for carrier-mediated ferromagnetism.&#160; We also show that spectral resolution of the four-wave mixing signal allows one to extract clear signatures of (s,p)-d hybridization in this system, unlike linear spectroscopy techniques.&#160;&#160; This increased sensitivity is due to the nonlinearity of the technique, which suppresses defect-related contributions to the optical response. This method may be used to measure the time scale for coherence decay (tied to the fastest scattering processes) in a wide variety of semiconductor systems of interest for next generation electronics and optoelectronics.

The technique of femtosecond four-wave mixing is described, including spectrally-resolved and time-resolved configurations. We illustrate the utility of this technique for the investigation of crucial physical properties in the III-V diluted magnetic semiconductors, afforded by its nonlinearity and high temporal resolution.

The application of femtosecond four-wave mixing to the study of fundamental properties of diluted magnetic semiconductors ((s,p)-d hybridization, ...

Using Microwave and Macroscopic Samples of Dielectric Solids to Study the Photonic Properties of Disordered Photonic Bandgap Materials

Recently, disordered photonic materials have been suggested as an alternative to periodic crystals for the formation of a complete photonic bandgap (PBG). In this article we will describe the methods for constructing and characterizing macroscopic disordered photonic structures using microwaves. The microwave regime offers the most convenient experimental sample size to build and test PBG media. Easily manipulated dielectric lattice components extend flexibility in building various 2D structures on top of pre-printed plastic templates. Once built, the structures could be quickly modified with point and line defects to make freeform waveguides and filters. Testing is done using a widely available Vector Network Analyzer and pairs of microwave horn antennas. Due to the scale invariance property of electromagnetic fields, the results we obtained in the microwave region can be directly applied to infrared and optical regions. Our approach is simple but delivers exciting new insight into the nature of light and disordered matter interaction.

Our representative results include the first experimental demonstration of the existence of a complete and isotropic PBG in a two-dimensional (2D) hyperuniform disordered dielectric structure. Additionally we demonstrate experimentally the ability of this novel photonic structure to guide electromagnetic waves (EM) through freeform waveguides of arbitrary shape.

Disordered structures offer new mechanisms for forming photonic bandgaps and unprecedented freedom in functional-defect designs. To circumvent the computational challenges of disordered systems, we construct modular macroscopic samples of the new class of PBG materials and use microwaves to characterize their scale-invariant photonic properties, in an easy and inexpensive manner.

Düzensiz Fotonik Bandgap Malzemelerin Fotonik Properties Çalışması Mikrodalga ve Dielektrik Katı makroskopik Örnekleri kullanma

Recently, disordered photonic materials have been suggested as an alternative to periodic crystals for the formation of a complete photonic bandgap (PBG). ...

Laser-induced Forward Transfer for Flip-chip Packaging of Single Dies

Flip-chip (FC) packaging is a key technology for realizing high performance, ultra-miniaturized and high-density circuits in the micro-electronics industry. In this technique the chip and/or the substrate is bumped and the two are bonded via these conductive bumps. Many bumping techniques have been developed and intensively investigated since the introduction of the FC technology in 19601 such as stencil printing, stud bumping, evaporation and electroless/electroplating2. Despite the progress that these methods have made they all suffer from one or more than one drawbacks that need to be addressed such as cost, complex processing steps, high processing temperatures, manufacturing time and most importantly the lack of flexibility. In this paper, we demonstrate a simple and cost-effective laser-based bump forming technique known as Laser-induced Forward Transfer (LIFT)3. Using the LIFT technique a wide range of bump materials can be printed in a single-step with great flexibility, high speed and accuracy at RT. In addition, LIFT enables the bumping and bonding down to chip-scale, which is critical for fabricating ultra-miniature circuitry.

We demonstrate the use of the Laser-induced Forward Transfer (LIFT) technique for flip-chip assembly of optoelectronic components. This approach provides a simple, cost-effective, low-temperature, fast and flexible solution for fine-pitch bumping and bonding on chip-scale for achieving high-density circuits for optoelectronic applications.

Tek Dies Flip-çip Ambalaj Lazer kaynaklı İleri Transferi

Flip-chip (FC) packaging is a key technology for realizing high performance, ultra-miniaturized and high-density circuits in the micro-electronics ...

Laser-induced Forward Transfer of Ag Nanopaste

Over the past decade, there has been much development of non-lithographic methods1-3 for printing metallic inks or other functional materials. Many of these processes such as inkjet3 and laser-induced forward transfer (LIFT)4 have become increasingly popular as interest in printable electronics and maskless patterning has grown. These additive manufacturing processes are inexpensive, environmentally friendly, and well suited for rapid prototyping, when compared to more traditional semiconductor processing techniques. While most direct-write processes are confined to two-dimensional structures and cannot handle materials with high viscosity (particularly inkjet), LIFT can transcend both constraints if performed properly. Congruent transfer of three dimensional pixels (called voxels), also referred to as laser decal transfer (LDT)5-9, has recently been demonstrated with the LIFT technique using highly viscous Ag nanopastes to fabricate freestanding interconnects, complex voxel shapes, and high-aspect-ratio structures. In this paper, we demonstrate a simple yet versatile process for fabricating a variety of micro- and macroscale Ag structures. Structures include simple shapes for patterning electrical contacts, bridging and cantilever structures, high-aspect-ratio structures, and single-shot, large area transfers using a commercial digital micromirror device (DMD) chip.

We demonstrate the use of the Laser-induced forward transfer technique (LIFT) for the printing of high-viscosity Ag paste. This technique offers a simple, low temperature, robust process for non-lithographically printing microscale 2D and 3D structures.

Ag Nanopaste lazer kaynaklı İleri Transferi

Over the past decade, there has been much development of non-lithographic methods1-3 for printing metallic inks or other functional materials. Many of ...

Resonance Fluorescence of an InGaAs Quantum Dot in a Planar Cavity Using Orthogonal Excitation and Detection

The ability to perform simultaneous resonant excitation and fluorescence detection is important for quantum optical measurements of quantum dots (QDs). Resonant excitation without fluorescence detection &#8211; for example, a differential transmission measurement &#8211; can determine some properties of the emitting system, but does not allow applications or measurements based on the emitted photons. For example, the measurement of photon correlations, observation of the Mollow triplet, and realization of single photon sources all require collection of the fluorescence. Incoherent excitation with fluorescence detection &#8211; for example, above band-gap excitation &#8211; can be used to create single photon sources, but the disturbance of the environment due to the excitation reduces the indistinguishability of the photons. Single photon sources based on QDs will have to be resonantly excited to have high photon indistinguishability, and simultaneous collection of the photons will be necessary to make use of them. We demonstrate a method to resonantly excite a single QD embedded in a planar cavity by coupling the excitation beam into this cavity from the cleaved face of the sample while collecting the fluorescence along the sample&#39;s surface normal direction. By carefully matching the excitation beam to the waveguide mode of the cavity, the excitation light can couple into the cavity and interact with the QD. The scattered photons can couple to the Fabry-Perot mode of the cavity and escape in the surface normal direction. This method allows complete freedom in the detection polarization, but the excitation polarization is restricted by the propagation direction of the excitation beam. The fluorescence from the wetting layer provides a guide to align the collection path with respect to the excitation beam. The orthogonality of the excitation and detection modes enables resonant excitation of a single QD with negligible laser scattering background.

Resonant excitation of a single self-assembled quantum dot can be achieved using an excitation mode orthogonal to the fluorescence collection mode. We demonstrate a method using the waveguide and Fabry-Perot modes of a planar microcavity surrounding the quantum dots. The method allows complete freedom in the detection polarization.

Rezonans Floresans ortogonal uyarma ve algılama kullanarak düzlemsel boşluğunda bir InGaAs kuantum nokta

The ability to perform simultaneous resonant excitation and fluorescence detection is important for quantum optical measurements of quantum dots (QDs). ...

Preparation of Large-area Vertical 2D Crystal Hetero-structures Through the Sulfurization of Transition Metal Films for Device Fabrication

We have demonstrated that through the sulfurization of transition metal films such as molybdenum (Mo) and tungsten (W), large-area and uniform transition metal dichalcogenides (TMDs) MoS2 and WS2 can be prepared on sapphire substrates. By controlling the metal film thicknesses, good layer number controllability, down to a single layer of TMDs, can be obtained using this growth technique. Based on the results obtained from the Mo film sulfurized under the sulfur deficient condition, there are two mechanisms of (a) planar MoS2 growth and (b) Mo oxide segregation observed during the sulfurization procedure. When the background sulfur is sufficient, planar TMD growth is the dominant growth mechanism, which will result in a uniform MoS2 film after the sulfurization procedure. If the background sulfur is deficient, Mo oxide segregation will be the dominant growth mechanism at the initial stage of the sulfurization procedure. In this case, the sample with Mo oxide clusters covered with few-layer MoS2 will be obtained. After sequential Mo deposition/sulfurization and W deposition/sulfurization procedures, vertical WS2/MoS2 hetero-structures are established using this growth technique. Raman peaks corresponding to WS2 and MoS2, respectively, and the identical layer number of the hetero-structure with the summation of individual 2D materials have confirmed the successful establishment of the vertical 2D crystal hetero-structure. After transferring the WS2/MoS2 film onto a SiO2/Si substrate with pre-patterned source/drain electrodes, a bottom-gate transistor is fabricated. Compared with the transistor with only MoS2 channels, the higher drain currents of the device with the WS2/MoS2 hetero-structure have exhibited that with the introduction of 2D crystal hetero-structures, superior device performance can be obtained. The results have revealed the potential of this growth technique for the practical application of 2D crystals.

Through the sulfurization of pre-deposited transition metals, large-area and vertical 2D crystal hetero-structures can be fabricated. The film transferring and device fabrication procedures are also demonstrated in this report.

Geniş alan dikey 2D Crystal Hetero-yapıları aracılığıyla geçiş metalleri filmleri Sulfurization cihaz imalat için hazırlanması

We have demonstrated that through the sulfurization of transition metal films such as molybdenum (Mo) and tungsten (W), large-area and uniform transition ...

A Fabrication and Measurement Method for a Flexible Ferroelectric Element Based on Van Der Waals Heteroepitaxy

Flexible non-volatile memories have received much attention as they are applicable for portable smart electronic device in the future, relying on high-density data storage and low-power consumption capabilities. However, the high-quality oxide based nonvolatile memory on flexible substrates is often constrained by the material characteristics and the inevitable high-temperature fabrication process. In this paper, a protocol is proposed to directly grow an epitaxial yet flexible lead zirconium titanate memory element on muscovite mica. The versatile deposition technique and measurement method enable the fabrication of flexible yet single-crystalline non-volatile memory elements necessary for the next generation of smart devices.

In this paper, we present a protocol to directly grow an epitaxial yet flexible lead zirconium titanate memory element on muscovite mica.

Bir imalat ve Van Der Waals Heteroepitaxy dayanan esnek bir Ferroelectric öğesi için ölçüm yöntemi

Flexible non-volatile memories have received much attention as they are applicable for portable smart electronic device in the future, relying on ...

Fabrication of Flexible Image Sensor Based on Lateral NIPIN Phototransistors

Flexible photodetectors have been intensely studied for the use of curved image sensors, which are a crucial component in bio-inspired imaging systems, but several challenging points remain, such as a low absorption efficiency due to a thin active layer and low flexibility. We present an advanced method to fabricate a flexible phototransistor array with an improved electrical performance. The outstanding electrical performance is driven by a low dark current owing to deep impurity doping. Stretchable and flexible metal interconnectors simultaneously offer electrical and mechanical stabilities in a highly deformed state. The protocol explicitly describes the fabrication process of the phototransistor using a thin silicon membrane. By measuring I-V characteristics of the completed device in deformed states, we demonstrate that this approach improves the mechanical and electrical stabilities of the phototransistor array. We expect that this approach to a flexible phototransistor can be widely used for the applications of not only next-generation imaging systems/optoelectronics but also wearable devices such as tactile/pressure/temperature sensors and health monitors.

We present a detailed method to fabricate a deformable lateral NIPIN phototransistor array for curved image sensors. The phototransistor array with an open mesh form, which is composed of thin silicon islands and stretchable metal interconnectors, provides flexibility and stretchability. The parameter analyzer characterizes the electrical property of the fabricated phototransistor.

Esnek görüntü sensörü imalatı Lateral NIPIN Phototransistors dayalı.

Flexible photodetectors have been intensely studied for the use of curved image sensors, which are a crucial component in bio-inspired imaging systems, ...

Fabrication of Magnetic Nanostructures on Silicon Nitride Membranes for Magnetic Vortex Studies Using Transmission Microscopy Techniques

Electron and x-ray magnetic microscopies allow for high-resolution magnetic imaging down to tens of nanometers. However, the samples need to be prepared on transparent membranes which are very fragile and difficult to manipulate. We present processes for the fabrication of samples with magnetic micro- and nanostructures with spin configurations forming magnetic vortices suitable for Lorentz transmission electron microscopy and magnetic transmission x-ray microscopy studies. The samples are prepared on silicon nitride membranes and the fabrication consists of a spin coating, UV and electron-beam lithography, the chemical development of the resist, and the evaporation of the magnetic material followed by a lift-off process forming the final magnetic structures. The samples for the Lorentz transmission electron microscopy consist of magnetic nanodiscs prepared in a single lithography step. The samples for the magnetic x-ray transmission microscopy are used for time-resolved magnetization dynamic experiments, and magnetic nanodiscs are placed on a waveguide which is used for the generation of repeatable magnetic field pulses by passing an electric current through the waveguide. The waveguide is created in an extra lithography step.

A protocol for the fabrication of magnetic micro- and nanostructures with spin configurations forming magnetic vortices suitable for transmission electron microscopy (TEM) and magnetic transmission x-ray microscopy (MTXM) studies is presented.

Silikon nitrür membranlar üzerinde manyetik nanoyapıları imalatı transmisyon mikroskopisi teknikleri kullanarak manyetik girdap etütler

Electron and x-ray magnetic microscopies allow for high-resolution magnetic imaging down to tens of nanometers. However, the samples need to be prepared ...