Name: design and fabrication of an optical fiber made of water
Uploaded: 2018-11-08T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Design and Fabrication of an Optical Fiber Made of Water at JoVE.com

Denne forskning blev støttet af det israelske ministerium for videnskab, teknologi & plads; ICore: israelske Excellence center 'Circle of Light' give no. 1802/12, og ved den israelske Science Foundation giver no. 2013/15. Forfatterne takke Karen Adie Tankus (KAT) for den hjælpsomme redigering.

Forsigtig: Dette eksperiment indebærer høj spænding. Det er læserens ansvar at kontrollere sikkerhedsmyndighederne, deres eksperiment følger reglerne før du tænder den høje spænding.
Bemærk: Enhver form for polar væske kan udnyttes til at producere flydende fibre, som ethanol, methanol, acetone eller vand. Polariteten af flydende dikterer stabilitet og diameter oprettede fiber23,24. For de bedste resultater, skal du bruge io...

<ol>
	<li>For Groundbreaking Achievements Concerning the Transmission of Light in Fibers for Optical Communication. The Nobel Prize in Physics Available from: <a target="_blank" href="https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2009/press.html">https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2009/press.html</a> (2009)</li><li>Temelkuran, B., Hart, S. D., Benoit, G., Joannopoulos, J. D., Fink, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wavelength-scalable+hollow+optical+fibres+with+large+photonic+bandgaps+for+CO2+laser+transmission.">Wavelength-scalable hollow optical fibres with large photonic bandgaps for CO2 laser transmission.</a> Nature. 420, 650-653 (2002).</li><li>Rundquist, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phase-Matched+Generation+of+Coherent+Soft+X-rays.">Phase-Matched Generation of Coherent Soft X-rays.</a> Science. 280, 1412-1415 (1998).</li><li>Durfee, C. G., 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=Phase+Matching+of+High-Order+Harmonics+in+Hollow+Waveguides.">Phase Matching of High-Order Harmonics in Hollow Waveguides.</a> Physical Review Letters. 83, 2187-2190 (1999).</li><li>Dainese, 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=Stimulated+Brillouin+scattering+from+multi-GHz-guided+acoustic+phonons+in+nanostructured+photonic+crystal+fibres.">Stimulated Brillouin scattering from multi-GHz-guided acoustic phonons in nanostructured photonic crystal fibres.</a> Nature Physics. 2, 388-392 (2006).</li><li>Dudley, J. M. J., Genty, G., Coen, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Supercontinuum+generation+in+photonic+crystal+fiber.">Supercontinuum generation in photonic crystal fiber.</a> Reviews of Modern Physics. 78, 1135-1184 (2006).</li><li>Wolfe, D. B., 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=Dynamic+control+of+liquid-core/Liquid-cladding+optical+waveguides.">Dynamic control of liquid-core/Liquid-cladding optical waveguides.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. , 12434-12438 (2004).</li><li>Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+origins+and+the+future+of+microfluidics.">The origins and the future of microfluidics.</a> Nature. 442, 368-373 (2006).</li><li>Ward, J. M., Yang, Y., Chormaic, S. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+Sensitive+Temperature+Measurements+With+Liquid-Core+Microbubble+Resonators.">Highly Sensitive Temperature Measurements With Liquid-Core Microbubble Resonators.</a> IEEE Photonics Technology Letters. 25, 2350-2353 (2013).</li><li>Fuchs, E. E. C., 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=The+floating+water+bridge.">The floating water bridge.</a> Journal of Physics D: Applied Physics. 40, 6112-6114 (2007).</li><li>Fuchs, E. C., 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=The+Armstrong+experiment+revisited.">The Armstrong experiment revisited.</a> The European Physics Journal Special Topics. 223, 959-977 (2013).</li><li>Sirghi, L., Szoszkiewicz, R., Riedo, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Volume+of+a+nanoscale+water+bridge.">Volume of a nanoscale water bridge.</a> Langmuir. 22, 1093-1098 (2006).</li><li>Woisetschl&#228;ger, J., Gatterer, K., Fuchs, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experiments+in+a+floating+water+bridge.">Experiments in a floating water bridge.</a> Experiments in Fluids. 48, 121-131 (2009).</li><li>Widom, A., Swain, J., Silverberg, J., Sivasubramanian, S., Srivastava, Y. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Theory+of+the+Maxwell+pressure+tensor+and+the+tension+in+a+water+bridge.">Theory of the Maxwell pressure tensor and the tension in a water bridge.</a> Physical Review E: Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics. 80, 16301 (2009).</li><li>Aerov, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Why+the+water+bridge+does+not+collapse.">Why the water bridge does not collapse.</a> Physical Review E. Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics. 84, 36314 (2011).</li><li>Knight, J. C., Cheung, G., Jacques, F., Birks, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phase-matched+excitation+of+whispering-gallery-mode+resonances+by+a+fiber+taper.">Phase-matched excitation of whispering-gallery-mode resonances by a fiber taper.</a> Optics Letters. 22, 1129 (1997).</li><li>Spillane, S. M., Kippenberg, T. J., Painter, O. J., Vahala, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ideality+in+a+Fiber-Taper-Coupled+Microresonator+System+for+Application+to+Cavity+Quantum+Electrodynamics.">Ideality in a Fiber-Taper-Coupled Microresonator System for Application to Cavity Quantum Electrodynamics.</a> Physical Review Letters. 91, 43902 (2003).</li><li>Cohen, L. G., Schneider, M. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microlenses+for+coupling+junction+lasers+to+optical+fibers.">Microlenses for coupling junction lasers to optical fibers.</a> Applied Optics. 13, 89-94 (1974).</li><li>Vollmer, F., 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=Whispering-gallery-mode+biosensing:+label-free+detection+down+to+single+molecules.">Whispering-gallery-mode biosensing: label-free detection down to single molecules.</a> Nature Methods. 5, 591-596 (2008).</li><li>Fainman, Y., Lee, L. P., Psaltis, D., Yang, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Optofluidics: Fundamentals, Devices, and Applications. , (2010).</li><li>He, L., Ozdemir, S. K., Zhu, J., Kim, W., Yang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detecting+single+viruses+and+nanoparticles+using+whispering+gallery+microlasers.">Detecting single viruses and nanoparticles using whispering gallery microlasers.</a> Nature Nanotechnology. 6, 428-432 (2011).</li><li>Woisetschl&#228;ger, 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=Horizontal+bridges+in+polar+dielectric+liquids.">Horizontal bridges in polar dielectric liquids.</a> Experiments in Fluids. 52, 193-205 (2011).</li><li>Fuchs, E. C., Wexler, A. D., Agostinho, L. L. F., Ramek, M., Woisetschl&#228;ger, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methanol,+Ethanol+and+Propanol+in+EHD+liquid+bridging.">Methanol, Ethanol and Propanol in EHD liquid bridging.</a> Journal of Physics: Conference Series. 329, 12003 (2011).</li><li>Douvidzon, M. L., Maayani, S., Martin, L. L., Carmon, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light+and+Capillary+Waves+Propagation+in+Water+Fibers.">Light and Capillary Waves Propagation in Water Fibers.</a> Science Reports. 7, 16633 (2017).</li><li>. Water Fibers Available from: <a target="_blank" href="https://arxiv.org/abs/1609.03362">https://arxiv.org/abs/1609.03362</a> (2016)</li></ol>

Til sidst, den store fordel og entydighed af denne teknik skaber en fiber, der er vært for tre forskellige slags bølger: kapillær, akustisk og optisk. Alle tre bølger svinger i forskellige regimer, åbner mulighed for flere bølge detektorer. Som et eksempel påvirke luftbårne Nanopartikler overfladespænding af væsker. Allerede på nuværende tidspunkt er det muligt at overvåge ændringer i overfladespænding gennem variationer i den kapillære egenfrekvens. Derudover er vand-walled enheder en million gange blød...

Siden gennembruddet af optiske fibre i kommunikation, belønnet med Nobelprisen i 20091, voksede en serie af fiber-baserede applikationer sammen. Fibre er i dag en nødvendighed i laser kirurgi2, samt i sammenhængende X-ray generation3,4, guidede-lyd5 og supercontinuum6. Naturligvis, forskning på fiber optik udvidet fra hjælp legemer i at udnytte væsker til optisk bølge vejlede, hvor væskefyldte microchannels og laminar flow kombinere transport egenskaber af en væske med fordelene ved optiske Forhør7,8,9. Men disse enheder klemme flydende mellem faste stoffer, og derfor forbyde det at udtrykke sin egen bølge karakter, kendt som kapillar bølge.
Kapillar bølger, svarende til dem, der ses når kaster en sten i en dam, er en vigtig bølge karakter. Men på grund af hindringer af kontrollerende en væske uden dæmpning dens overflade gennem kanaler eller faste stoffer, er de næppe udnyttes til påvisning eller anvendelse. Derimod har enheden præsenteret i denne protokol ingen faste grænser; Det er omgivet af og flyder i luften, så derfor kapillær bølger til at udvikle, udbrede og interagere med lys.
For at fremstille en vand fiber, er det nødvendigt at gå tilbage til en teknik kendt som flydende vand broen, første gang rapporteret i 189310, hvor to bægre fyldt med destilleret vand og tilsluttet en høj spænding kilde vil danne en fluidic, vand tråd-lignende forbindelsen mellem dem.11. Vand broer kan nå op til en længde på 3 cm12 eller være så tynd som 20 nm13. Med hensyn til fysiske oprindelsen, har det vist sig at overfladen spændinger, som dielektrisk styrker, er begge ansvarlige for broens vægt14,15,16. Du kan aktivere vand broen som en vand fiber, vi par lys med en adiabatically tilspidset silica fiber17,18 og ud med en silica fiber linse19. En sådan anordning kan være vært for akustisk, kapillær og optiske bølger, gør det fordelagtigt for multi bølge detektorer og lab-on-chip20,21,22 programmer.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1035">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td align="left" height="21" style="height:21px;width:497px;">Deioniyzed Water&#160;</td>
			<td style="width:252px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td align="left" style="width:167px;">18MOhm resistance</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td align="left" height="21" style="height:21px;width:497px;">Micropipettes, Borosilicate Glass, round, inner diameter 850 micron</td>
			<td align="left" style="width:252px;">Produstrial.com</td>
			<td align="left" style="width:119px;">#133260</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td align="left" height="21" style="height:21px;width:497px;">Micropipettes, Borosilicate Glass, round, inner diameter 150 micron</td>
			<td align="left" style="width:252px;">Produstrial.com</td>
			<td align="left" style="width:119px;">#133258</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td align="left" height="21" style="height:21px;width:497px;">High voltage, low current source, 3kV with 5 mA.</td>
			<td align="left" style="width:252px;">Bertan</td>
			<td align="left" style="width:119px;">Model 215</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td align="left" height="21" style="height:21px;width:497px;">High voltage, low current source,&#160; 8 kV with 0.25 mA.</td>
			<td align="left" style="width:252px;">Home build</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td align="left" height="21" style="height:21px;">Optical fiber</td>
			<td align="left" style="width:252px;">Corning</td>
			<td align="left" style="width:119px;">HI 780 C</td>
			<td align="left">5 meter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td align="left" height="21" style="height:21px;">Optical fiber</td>
			<td align="left" style="width:252px;">Thorlabs</td>
			<td align="left" style="width:119px;">FTO 30</td>
			<td align="left">5 meter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td align="left" height="21" style="height:21px;">Optical fiber</td>
			<td align="left" style="width:252px;">Thorlabs</td>
			<td align="left" style="width:119px;">FTO 30</td>
			<td align="left">5 meter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">&#160;Fiber coupled laser</td>
			<td align="left" style="width:252px;">FIS</td>
			<td align="left" style="width:119px;">SMF 28E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td align="left" height="21" style="height:21px;width:497px;">Photoreceiver</td>
			<td align="left" style="width:252px;">New Port/ New Focus</td>
			<td align="left" style="width:119px;">1801-FS</td>
			<td align="left">with fiber connection</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td align="left" height="21" style="height:21px;">Oscilloscope</td>
			<td align="left" style="width:252px;">Agilent Technologies</td>
			<td align="left" style="width:119px;">DSO-X 3034A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td align="left" height="21" style="height:21px;">2 Degree of freedom tilt stagestage</td>
			<td align="left" style="width:252px;">New Port/ New Focus</td>
			<td align="left" style="width:119px;">M-562F-TILT</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:497px;">3Degree of freedom linear micro translation stage&#160;&#160;</td>
			<td align="left" style="width:252px;">New Port/ New Focus</td>
			<td align="left" style="width:119px;">M-562F-XYZ</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:497px;">A set of magnets</td>
			<td style="width:252px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:497px;">Objective 5X</td>
			<td align="left" style="width:252px;">Mitutoyo&#160;</td>
			<td align="left" style="width:119px;">MY5X-802</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:497px;">Objective 20 x</td>
			<td align="left" style="width:252px;">Mitutoyo&#160;</td>
			<td align="left" style="width:119px;">MY20X-804</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:497px;">Zoom</td>
			<td align="left" style="width:252px;">Navitar</td>
			<td align="left" style="width:119px;">12x Zoom</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:497px;">Microscope tube</td>
			<td align="left" style="width:252px;">Navitar</td>
			<td align="left" style="width:119px;">1-6015 standard tube</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:497px;">Isopropanol</td>
			<td align="left" style="width:252px;">Sigma Aldrich</td>
			<td align="left" style="width:119px;">67-63-0</td>
			<td align="left">Spec Grad</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:497px;">2 x Bare Fiber holder</td>
			<td align="left" style="width:252px;">Thorlabs</td>
			<td align="left" style="width:119px;">T711-250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:497px;">2 x Translational Stage</td>
			<td align="left" style="width:252px;">Thorlabs</td>
			<td align="left" style="width:119px;">DT12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:497px;">Block of PMMA for fabricating the water reservoir and pipette holder</td>
			<td style="width:252px;"></td>
			<td align="left" style="width:119px;"></td>
			<td align="left">150 x 60 x 10 mm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:497px;">PTFE-Tape</td>
			<td align="left" style="width:252px;">Gufero</td>
			<td align="right" style="width:119px;">240453</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:497px;">Fiber coupled, cw Laser Light Source</td>
			<td align="left" style="width:252px;">New Port/ New Focus</td>
			<td align="left" style="width:119px;">TLB-6712</td>
			<td align="left">765-781 nm</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

design and fabrication of an optical fiber made of water

I denne betænkning, en optisk fiber som kernen er lavet udelukkende af vand, mens beklædningen er luft, er designet og fremstillet. I modsætning til solid-beklædning enheder er kapillær svingninger ikke begrænset, gør det muligt fiber væggene til at flytte og vibrere. Fiber er konstrueret af en høj jævnstrøm (DC) spænding på adskillige tusinde volt (kV) mellem to vandreservoirer, der skaber en flydende vand tråd, kendt som en vand bridge. Gennem valg af Mikropipetter er det muligt at styre maksimal diameter og længde af fiber. Optisk fiber koblinger, på begge sider af broen, aktivere det som en optisk bølgeleder, giver forskerne til at overvåge vand fiber kapillær krop bølger gennem transmission graduering og derfor udlede ændringer i overfladespænding.
Co at stille to vigtige bølge typer, kapillær og elektromagnetisk, åbner en ny sti til forskning i samspillet mellem lys og væske-væg enheder. Vand-walled microdevices er en million gange blødere end deres faste kolleger, derfor forbedre svar til minut styrker.

Kobling effektivitet fra en vand fiber til en yderst multimode fiber kan være så højt som 54%25,26. Kobling effektivitet til en single-mode fiber er op til 12%25,26. Vand fibre kan være så tynd som 1,6 µm i diameter og kan have en længde på 46 µm (figur 3)25,26, eller de kan v...

Watch this Scientific Journal Video about Design and Fabrication of an Optical Fiber Made of Water at JoVE.com

Design and Fabrication of an Optical Fiber Made of Water

Design og fabrikation af en optisk Fiber gjorde vand

Denne protokol beskriver design og fremstilling af vand bro og dens aktivering som en vand fiber. Forsøget viser, at kapillær resonanser af vand fiber modulere sin optisk transmission.

In this report, an optical fiber of which the core is made solely of water, while the cladding is air, is designed and manufactured. In contrast with ...

Denne metode beskriver oprettelsen af en vandbro og dens aktivering som en vandfiber. Vandfibrene har ingen uklart materiale og flyder frit i luften. Betydningen af vandfiberen er, at den er co-begrænser kapillære og elektromagnetiske bølger og derfor åbner en ny legeplads for forskning i samspillet mellem lys og flydende brønd enheder.Få to PMMA plader til at gøre reservoirerne. Skær hver plade til samme størrelse og bor hulrum på den ene side af hver i en trekantet mønstre. Hulrummene skal være syv millimeter i diameter og otte millimeter dybe.Lim stik magneter i alle hulrum i hver plade. Når du er færdig, drej pladerne over, så magneterne er på bunden. Dernæst skal du oprette en pipetteklemme til hver plade.For en klemme, skære et stykke PMMA og lim to magneter til at matche magneter af et reservoir. Lav et elektrisk stik til hver plade ved at pakke magneter i metallisk folie. Rengør alle områder og stik på hvert reservoir grundigt med alkohol og deioniseret vand.Føn overfladerne med nitrogen. Dæk vandtankerne og alle klemmer med PTFE-tape for at undgå lækager. Nu montere et reservoir på en fem graders frihed mikro positionering fase.Til billeddannelse skal de to reservoirer placeres under et optisk mikroskop med et langt feltmål. Bag hvert reservoir, oprette optiske fiber klemmer på lineær oversættelse faser. Få single-mode fiber til fremstilling af koniske kobling.Derudover får du den mikropipette, der er valgt til eksperimentet. Brug en fiber stripper til at udsætte 10 til 15 millimeter af den nøgne fiber. Efter rengøring af fiberens strippet ende, tråd det gennem mikropipette.Dernæst tage fiber til en tilspidset station. Arranger at trække fiber segment fra begge sider på seks hundrededel af en millimeter per sekund. Mens du trækker, skal du bruge en brint flamme til at tilspidse fiber under enkelt tilstand kriterier.Sluk for flammen, derefter forsigtigt øge spændingen i fiberen, indtil den bryder på sin tyndeste stedet. Hældningen til brug som optisk kobling skal være mindre end én over 20. Nu skal du henvende sig til at fremstille fiber linse kobling.Dette kræver 1, 550 animeters enkelt tilstand fiber med en udsat spids sammen med en anden micropipette valgt til eksperimentet. Før den rensede fiberspids gennem mikropipetten. Dernæst tage fiber til en elektrisk fusion splicer og placere den udsatte spids inde.Varm spidsen op, indtil glasfiberenden bliver flydende. Stop efter glasset bliver flydende og danner en afrundet form, glasfiber linse. På dette tidspunkt skal du samle apparatets elementer.Start med reservoiret på positioneringsstadiet. Placer mikropipette med 1, 550 animeter fiber, så den ene ende er i reservoiret regionen. Fastgør den med PMMA klemmen.Sørg for, at glasfiberlinsen er under mikroskopet. Har den anden ende af fiberen koblet til en effektmåler og fastspændt til en lineær oversættelse fase. På den anden reservoir, klemme mikropipette og koniske fiber på plads med den koniske ende under mikroskopet.Dens anden ende bør også fastspændes til en lineær oversættelse fase og koblet til en 780 nanometer kontinuerlig bølge laser. Fyld nu reservoirerne med deioniseret vand. Hver reservoir kan rumme 100 til 300 mikroliter.Sørg for, at der ikke er bobler i nogen af mikropipetterne. Juster mikropositionen for at etablere en flydende kontakt mellem mikropipetterne. Dette billede giver et eksempel på flydende kontakt.Fortsæt, når kontakten er bekræftet. Yderligere justere fibre og mikro positioner for at opnå transmission af laserlys. Gør dette ved at indsætte fiberparrene i vandfiberen.Tilpasning af systemet er ikke så ligetil som det ser ud. Vandfiberen og koblingerne er ikke tiltrukket af hinanden. For at opnå god transmission, er man nødt til at skubbe koblinger kraftigt ind i vandfiberen.Ved elektriske tilslutninger skal de magnetiske stik sættes på hver beholder. De skal være magnetisk fastgjort og deres folie bør have krokodille klemmer på plads. Brug elektriske kabler til at forbinde klemmerne til terminalerne i en højspændingskilde.Når alt er klar, langsomt øge spændingen. Juster mikropositioneringsstadiet for langsomt at øge afstanden mellem mikropipetterne. Dernæst skal du tage en effektmåling for at bestemme koblingseffektiviteten og derefter frakoble effektmåleren.I stedet skal du tilslutte en fotomodtager til outputfiberparret. Vis fotomodtagerens udgang på et oscilloskop. Optag tidssporingsmålinger af det overførte lys, som repræsenterer kapillær vandfibers svingninger.Brug den øverste visning mikroskop setup til at karakterisere geometri af vandfiber. Fibre produceret med denne metode kan være så længe som en millimeter med en diameter på omkring 40 mikrometer. De kan også være omkring 50 mikrometer i længden med en diameter på omkring 1,5 mikrometer.Denne fluorescerende farvestofmåling bekræfter lystransmission gennem vandfibervolumenet. En anden måling viser overfladesprændelse på grund af kapillære bølger ved vandfiberens væskefasegrænse. Konsekvenserne af denne teknik strækker sig mod multi bølge detektorer.Nuværende detektorer udnytte en slags bølge. Vandfiberen er vært for tre forskellige slags bølger, kapillær, akustisk og optisk, som kan udveksle energi og afhøre hinanden. Mens du forsøger denne procedure, er det vigtigt at huske at være meget opmærksom på fremstilling af de optiske koblinger.Også, kører eksperimentet indebærer en risiko for at bryde eller beskadige koniske fiber koblinger, mekanisk eller gennem en elektrisk bue. Generelt, personer nye til denne metode vil kæmpe, fordi høj elektrisk vand resistivitet er afgørende for dette eksperiment. Selv små mængder ioner i væsken vil få vandbroen til at kollapse.Glem ikke, at arbejde med høje spændinger og høj drevne laserlys kan være yderst farligt og forholdsregler, såsom korrekt elektrisk jordforbindelse og øjenbeskyttelse, bør altid tages, mens du udfører denne procedure.

Research

JoVE Journal

Engineering

Fabricating Metamaterials Using the Fiber Drawing Method

Opdigte Metamaterialer Brug af Fiber Tegning Method

Metamaterials are man-made composite materials, fabricated by assembling components much smaller than the wavelength at which they operate 1. They owe ...

Design, Fabrication, and Experimental Characterization of Plasmonic Photoconductive Terahertz Emitters

Design, fremstilling, and Experimental karakterisering af plasmoniske Photoconductive Terahertz Emitters

In this video article we present a detailed demonstration of a highly efficient method for generating terahertz waves. Our technique is based on ...

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

Fremstilling og karakterisering af Disordered Polymer Optiske fibre til Tværgående Anderson lokalisering Light

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

Patterning via Optical Saturable Transitions - Fabrication and Characterization

Mønster via optisk mættede Transitions - fremstilling og karakterisering

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

Fabrikation og Drift af et Nano-Optical transportbånd

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

Fabrication of Polymer Microspheres for Optical Resonator and Laser Applications

Fremstilling af polymere mikrosfærer til optisk resonator og laser applikationer

This paper describes three methods of preparing fluorescent microspheres comprising &#960;-conjugated or non-conjugated polymers: vapor diffusion, ...

Fabrication of an Optical Cell Dryer for the Spectroscopic Analysis Cells

Fabrikation af en optisk celle tørretumbler for spektroskopisk analyse celler

Optical cells, which are experimental instruments, are small, square tubes sealed on one side. A sample is placed in this tube, and a measurement is ...

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

Lavpris Custom fabrikation og tilstand-låst drift af en all-normal-dispersion Femtosecond fiber laser til Multiphoton Microscopy

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

Fabrication and Design of Wood-Based High-Performance Composites

Fabrikation og design af træbaserede højtydende kompositter

Delignified densified wood is a new promising and sustainable material that possesses the potential to replace synthetic materials, such as glass fiber ...

Measurement of Chladni Mode Shapes with an Optical Lever Method

Måling af Chladni-tilstandsfigurer med optisk løftestangmetode

Quantitatively determining the Chladni pattern of an elastic plate is of great interest in both physical science and engineering applications. In this ...