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 forskningen ble støttet av den israelske Ministry of Science, Technology & mellomrom; ICore: israelske Excellence center "Circle of Light" gi nr 1802/12, og av israelske Science Foundation gi nr 2013/15. Forfatterne takker Karen adø Tankus (KAT) for nyttig redigering.

Advarsel: Dette eksperimentet innebærer høy spenning. Det er leserens ansvar å kontrollere med sikkerhet myndighetene at eksperimentet sitt følger reglene før du slår på høy spenning.
Merk: Alle slags polar væske kan benyttes for å produsere flytende fiber, som etanol, metanol, aceton eller vann. Polariteten til væsken dikterer stabilitet og diameteren på den opprettede fiber23,24. For best resultat, bruk deionisert vann me...

<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>

For å konkludere, stor fordel og entydighet av denne teknikken er å skape en fiber som tilbyr tre forskjellige typer bølger: kapillær, akustisk og optisk. Alle tre bølger oscillerer i forskjellige regimer, åpne muligheten for flere bølge detektorer. Som et eksempel påvirker luftbårne nanopartikler overflatespenning av væsker. Allerede på nåværende stadium er det mulig å overvåke endringer i overflatespenningen gjennom variasjoner i kapillært eigenfrequency. I tillegg er vann vegger enheter en million gang...

Siden gjennombruddet av optiske fibre i kommunikasjon, tildelt Nobelprisen i 20091, vokste en rekke fiber-baserte programmer sammen. Nowadays, er fiber en nødvendighet i laser kirurgi2og sammenhengende X-ray generasjon3,4, guidet-lyd5 og supercontinuum6. Naturligvis, forskning på fiberoptikk utvidet ved faste stoffer i utnytte væske for optisk bølge guiding, der væskefylte microchannels og laminær strømning kombinerer egenskapene transport av en væske med fordelene med optisk avhør7,8,9. Men disse enhetene klemme væsken mellom faste stoffer, og derfor forby å uttrykke sin egen bølge karakter kjent som kapillær bølge.
Kapillær bølger, like de sett når kaste en stein i en dam, er en viktig bølge i naturen. Men på grunn av hindringer for å kontrollere en væske uten dempe overflaten gjennom kanaler eller faste stoffer, er de neppe utnyttet for gjenkjenning eller program. Derimot har enheten i denne protokollen ingen solid grenser; Det er omgitt av og flyter i luften, tillater, derfor kapillær bølger å utvikle, overføre, og samhandle med lys.
For å utvikle en vann fiber, er det nødvendig å gå tilbake til en teknikk kjent som flytende vann, først rapportert i 189310, hvor kanner fylt med destillert vann og koblet til en høy spenning kilde vil danne en fluidic, vann tråd-lignende forbindelsen mellom dem11. Vann broer kan nå opp til en lengde på 3 cm12 eller være så tynne som 20 nm13. Som for det fysiske opprinnelsen, har det vist at overflaten spenninger, samt dielektrisk styrker, er begge ansvarlig for gjennomføring broens vekt14,15,16. For å aktivere vann broen som en vann fiber, vi par lys med en adiabatically konisk silica fiber17,18 og ut med en silica fiber linse19. Slik enhet kan være vert akustisk, kapillære og optiske bølger, gjør det fordelaktig for flere 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 rapporten en optisk fiber som kjernen er laget utelukkende av vann, mens kledningen er luft, er designet og produsert. Kontrast solid-kledning enheter er kapillære svingninger ikke begrenset, slik at fiber veggene flytte og vibrerer. Fiber er konstruert av en høy likespenning (DC) spenning på flere tusen volt (kV) mellom to vannmagasinene som skaper en flytende vann tråd, kjent som et vann bridge. Gjennom valg av Mikropipetter er det mulig å styre maksimal diameter og lengde på fiber. Optisk fiber koblinger, på begge sider av bridge, aktivere det som en optisk waveguide, slik at forskere til å overvåke vann fiber kapillær kroppen bølgene gjennom overføring modulering og, derfor deducing endringer i overflatespenningen.
Co confining to viktige typer bølger, kapillære og elektromagnetisk, åpnes en ny bane forskning i samspillet mellom lys og væske-veggen enheter. Vann vegger Micro Devices er en million ganger mykere enn sine solide motparter, derfor å forbedre responsen til minutt styrker.

Koplingen effektiviteten av en vann fiber til en svært multimode fiber kan være så høyt som 54%25,26. Koplingen effektiviteten til en single-modus fiber er opp til 12%25,26. Vann Fibre kan bli så tynn som 1.6 µm i diameter og kan ha en lengde på 46 µm (Figur 3)25,26, eller de k...

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 and fabrikasjon av en optisk Fiber laget av vann

Denne protokollen beskriver design og produksjon av vann bro og dens aktivisering som en vann fiber. Eksperimentet demonstrerer at kapillær resonanser av vann fiber modulerer sin optisk overføring.

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 metoden beskriver opprettelsen av en vannbro og dens aktivering som vannfiber. Vannfiberen har ikke noe overskyet materiale og flyter fritt i luft. Betydningen av vannfiberen er at den med begrenser kapillær og elektromagnetiske bølger og derfor åpner en ny lekeplass for forskning på samspillet mellom lys og flytende brønnenheter.Få tak i to PMMA-plater for å lage reservoarene. Klipp hver plate til samme størrelse og bore hulrom på den ene siden av hver i en trekantet mønstre. Hulrommene skal være syv millimeter i diameter og åtte millimeter dype.Lim kontaktmagneter inn i alle hulrommene i hver plate. Når du er ferdig, snu platene slik at magnetene er på bunnen. Deretter oppretter du en pipetteklemme for hver plate.For en klemme, kutt et stykke PMMA og lim to magneter for å matche magnetene i et reservoar. Lag en elektrisk kontakt for hver plate ved å pakke magneter i metallisk folie. Rengjør alle områder og kontakter på hvert reservoar grundig med alkohol og avionisert vann.Blås overflatene med nitrogen. Dekk vannbeholderne og alle klemmer med PTFE tape for å unngå lekkasjer. Nå montere ett reservoar på en fem grad av frihet mikro posisjonering scenen.For avbildning plasserer du de to reservoarene under et optisk mikroskop med et mål langt felt. Bak hvert reservoar, sette opp optiske fiber klemmer på lineære oversettelse stadier. Få single-mode fiber for fabrikasjon av konisk coupler.I tillegg får mikropipetten valgt for eksperimentet. Bruk en fiber stripper for å avsløre 10 til 15 millimeter av den nakne fiberen. Etter rengjøring av fiberens strippede ende, tre den gjennom mikropipetten.Deretter tar du fiberen til en avsmalnende stasjon. Ordne å trekke fibersegmentet fra begge sider på seks hundredeler av en millimeter per sekund. Mens du trekker, bruk en hydrogenflamme til å avta fiberen under enkeltmoduskriterier.Slå av flammen, og øk deretter forsiktig spenningen i fiberen til den bryter på sitt tynneste sted. Hellingen for bruk som optisk coupler bør være mindre enn en over 20. Nå, slå til å fabrikkere fiberlinsen coupler.Dette krever 1, 550 animeters single mode fiber med en eksponert spiss sammen med en annen mikropipette valgt for eksperimentet. Før den rengjorte fiberspissen gjennom mikropipetten. Deretter tar du fiberen til en elektrisk fusjonsspleliser og plasserer den eksponerte spissen inni.Varm spissen til glassfiberenden blir flytende. Stopp etter at glasset blir flytende og danner en avrundet form, glassfiberlinsen. På dette punktet monterer du elementene i apparatet.Start med beholderen på posisjoneringsstadiet. Plasser mikropipetten med 1550 animeterfiber slik at den ene enden er i reservoarområdet. Fest den med PMMA-klemmen.Kontroller at glassfiberlinsen er under mikroskopet. Ha den andre enden av fiberen skrevet til en kraftmåler og klemt til en lineær oversettelsesscene. På det andre reservoaret klemmer du mikropipetten og konisk fiber på plass med den koniske enden under mikroskopet.Den andre enden bør også klemmes til en lineær oversettelsesscene og skrevet til en 780 nanometer kontinuerlig bølgelaser. Fyll nå reservoarene med avionisert vann. Hvert reservoar har plass til 100 til 300 mikroliter.Sørg for at det ikke er bobler i noen av mikropipettene. Juster mikroposisjoneren for å etablere en fluidisk kontakt mellom mikropipettene. Dette bildet gir et eksempel på fluidisk kontakt.Fortsett når kontakten er bekreftet. Juster fibrene og mikroposisjoneren ytterligere for å oppnå overføring av laserlys. Gjør dette ved å sette fiberparerne inn i vannfiberen.Samkjøre systemet er ikke så enkelt som det ser ut til. Vannfiberen og couplers er ikke tiltrukket av hverandre. For å oppnå god overføring må man skyve couplene kraftig inn i vannfiberen.For elektriske tilkoblinger plasserer du de magnetiske kontaktene på hvert reservoar. De bør være magnetisk sikret og deres folie bør ha krokodilleklemmer på plass. Bruk elektriske kabler til å koble klemmene til terminalene til en høyspenningskilde.Når alt er klart, sakte øke spenningen. Juster mikroposisjoneringsstadiet for å øke avstanden mellom mikropipettene langsomt. Deretter tar du en strømmåling for å bestemme koblingseffektiviteten, og deretter kobler du fra strømmåleren.I stedet kobler du en fotomottaker til utgangsfiberparet. Vis utgangen på fotomottakeren på et oscilloskop. Rekordtid spor målinger av det overførte lyset som representerer kapillær vannfiber svingninger.Bruk toppvisning mikroskop oppsett for å karakterisere geometrien av vannfiber. Fibre produsert med denne metoden kan være så lenge som en millimeter med en diameter på ca 40 mikrometer. De kan også være ca 50 mikrometer i lengde med en diameter på ca 1,5 mikrometer.Denne fluorescerende fargestoffmålingen bekrefter lysoverføring gjennom vannfibervolumet. En annen måling viser overflatespryring på grunn av kapillære bølger ved vannfibervæskefasegrensen. Implikasjonene av denne teknikken strekker seg mot multibølgedetektorer.Nåværende detektorer benytter en slags bølge. Vannfiberen er vert for tre forskjellige typer bølger, kapillær, akustisk og optisk, som kan utveksle energi og avhøre hverandre. Mens du prøver denne prosedyren, er det viktig å huske å være oppmerksom på fabrikasjonen av de optiske couplers.Også, kjører eksperimentet innebærer en risiko for å bryte eller skade konisk fiber couplers, mekanisk eller gjennom en elektrisk bue. Generelt vil personer som er nye på denne metoden slite fordi høy elektrisk vannmotstand er avgjørende for dette eksperimentet. Selv små mengder ioner i væsken vil føre til at vannbroen kollapser.Ikke glem at arbeid med høy spenning og høyeffekts laserlys kan være ekstremt farlig og forholdsregler, for eksempel riktig elektrisk jording og øyebeskyttelse, bør alltid tas mens du utfører denne prosedyren.

Research

JoVE Journal

Engineering

Fabricating Metamaterials Using the Fiber Drawing Method

Fabrikkere Metamaterials Bruke 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, Fabrikasjon, og eksperimentell karakterisering av Plasmonic Photoconductive Terahertz Sendere

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

Fabrikasjon og karakterisering av uordnede Polymer optiske fibre for Tverrgående Anderson Lokalisering of 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 Optiske mettes Transitions - Fabrikasjon 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

Fabrikasjon og drift av en 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 av polymer mikrosfærer for optisk resonator og laser applikasjoner

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

Fabrikasjon av en optisk celle tørketrommel for Spectroscopic analyse cellene

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 tilpasset fabrikasjon og modus-låst drift av en all-normal-dispersjon femtosecond fiber laser for Multiphoton mikroskopi

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

Fabrikasjon og tegning av tre-basert høy-gjennomførelse 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 av Chladni-modusformer med en optisk spakmetode

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