Name: low-cost custom fabrication and mode-locked operation of an all-normal-dispersion femtosecond fiber laser for multiphoton microscopy
Uploaded: 2019-11-22T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Low-cost Custom Fabrication and Mode-locked Operation of an All-normal-dispersion Femtosecond Fiber Laser for Multiphoton Microscopy at JoVE.com

ونشكر السيد ا. كرونين-فورمان والسيد ويتسمان (شركه اوليمبوس التابعة لمجموعه الحلول العلمية في الأمريكتين) علي المساعدة في الحصول علي الصور. وقد دعم هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة منحه K22CA181611 (إلى B.Q.S.) ومؤسسه ريتشارد وسوزان سميث الاسره (نيوتن ، ماجستير) جائزه الاسره سميث للتميز في البحوث الطبية الحيوية (إلى B.Q.S.).

1. لصق ألياف وضع واحد (SMF)
ملاحظه: المقطع 1 يتكون من خطوات عامه للصق SMFs. هذه هي خطوه غير ضرورية ، ولكنها موصي بها ، لممارسه توصيلات ألياف باستخدام ألياف غير مكلفه. هذه الخطوة يضمن الأداء السليم للمعدات الربط قبل استخدام مواد ألياف البصرية أكثر قيمه.
<ol><li>كليافي ألياف الاولي.<ol>
<l...

<ol>
	<li>Savage, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+parametric+oscillators.">Optical parametric oscillators.</a> Nature Photonics. 4, 124 (2010).</li><li>Xu, C., Wise, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advances+in+fibre+lasers+for+nonlinear+microscopy.">Recent advances in fibre lasers for nonlinear microscopy.</a> Nature Photonics. 7, 875 (2013).</li><li>Kieu, K., Wise, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=All-fiber+normal-dispersion+femtosecond+laser.">All-fiber normal-dispersion femtosecond laser.</a> Optics Express. 16, 11453-11458 (2008).</li><li>Fekete, J., Cserteg, A., Szip&#337;ocs, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=All-fiber+all-normal+dispersion+ytterbium+ring+oscillator.">All-fiber all-normal dispersion ytterbium ring oscillator.</a> Laser Physics Letters. 6, 49-53 (2009).</li><li>Krolopp, &. #. 1. 9. 3. ;., 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=Handheld+nonlinear+microscope+system+comprising+a+2+MHz+repetition+rate,+mode-locked+Yb-fiber+laser+for+in+vivo+biomedical+imaging.">Handheld nonlinear microscope system comprising a 2 MHz repetition rate, mode-locked Yb-fiber laser for in vivo biomedical imaging.</a> Biomedical Optics Express. 7, 3531-3542 (2016).</li><li>Fermann, M. E., Hartl, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrafast+fibre+lasers.">Ultrafast fibre lasers.</a> Nature Photonics. 7, 868-874 (2013).</li><li>Szczepanek, J., Karda&#347;, T. M., Michalska, M., Radzewicz, C., Stepanenko, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simple+all-PM-fiber+laser+mode-locked+with+a+nonlinear+loop+mirror.">Simple all-PM-fiber laser mode-locked with a nonlinear loop mirror.</a> Optics Letters. 40, 3500-3503 (2015).</li><li>Bowen, P., Singh, H., Runge, A., Provo, R., Broderick, N. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mode-locked+femtosecond+all-normal+all-PM+Yb-doped+fiber+laser+at+1060+nm.">Mode-locked femtosecond all-normal all-PM Yb-doped fiber laser at 1060 nm.</a> Optics Communications. 364, 181-184 (2016).</li><li>Chong, A., Buckley, J., Renninger, W., Wise, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=All-normal-dispersion+femtosecond+fiber+laser.">All-normal-dispersion femtosecond fiber laser.</a> Optics Express. 14, 10095-10100 (2006).</li><li>Kieu, K., Renninger, W., Chong, A., Wise, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sub-100+fs+pulses+at+watt-level+powers+from+a+dissipative-soliton+fiber+laser.">Sub-100 fs pulses at watt-level powers from a dissipative-soliton fiber laser.</a> Optics Letters. 34, 593-595 (2009).</li><li>Wise, F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Femtosecond+Fiber+Lasers+Based+on+Dissipative+Processes+for+Nonlinear+Microscopy.">Femtosecond Fiber Lasers Based on Dissipative Processes for Nonlinear Microscopy.</a> IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. 18, 1412-1421 (2012).</li><li>Nielsen, C. K., Keiding, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=All-fiber+mode-locked+fiber+laser.">All-fiber mode-locked fiber laser.</a> Optics Letters. 32, 1474 (2007).</li><li>Liu, Z., Ziegler, Z. M., Wright, L. G., Wise, F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Megawatt+peak+power+from+a+Mamyshev+oscillator.">Megawatt peak power from a Mamyshev oscillator.</a> Optica. 4, 649-654 (2017).</li><li>Sidorenko, P., Fu, W., Wright, L. G., Olivier, M., Wise, F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-seeded,+multi-megawatt,+Mamyshev+oscillator.">Self-seeded, multi-megawatt, Mamyshev oscillator.</a> Optics Letters. 43, 2672-2675 (2018).</li><li>Li, X., 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=High-power+ultrafast+Yb:fiber+laser+frequency+combs+using+commercially+available+components+and+basic+fiber+tools.">High-power ultrafast Yb:fiber laser frequency combs using commercially available components and basic fiber tools.</a> Review of Scientific Instruments. 87, 093114 (2016).</li><li>Bale, B., Kieu, K., Kutz, J., Wise, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transition+dynamics+for+multi-pulsing+in+mode-locked+lasers.">Transition dynamics for multi-pulsing in mode-locked lasers.</a> Optics Express. 17, 23137-23146 (2009).</li><li>Davoudzadeh, N., Ducourthial, G., Spring, B. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Custom+fabrication+and+mode-locked+operation+of+a+femtosecond+fiber+laser+for+multiphoton+microscopy.">Custom fabrication and mode-locked operation of a femtosecond fiber laser for multiphoton microscopy.</a> Scientific Reports. 9, 4233 (2019).</li><li>Renninger, W., Chong, A., Wise, F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Area+theorem+and+energy+quantization+for+dissipative+optical+solitons.">Area theorem and energy quantization for dissipative optical solitons.</a> Journal of the Optical Society of America. 27, 1978-1982 (2010).</li></ol>

البروتوكولات المبينة هنا توليف الدراية والخبرة التي كانت ممارسه شائعه في مختبر الفيزياء الليزر لعقود ، ولكن التي غالبا ما تكون غير مالوفه لكثير من الباحثين الطب الحيوي. هذا العمل يحاول جعل هذه التكنولوجيا الفائقة ليزر ألياف الفائقة في متناول المجتمع الأوسع. تصميم الليزر ألياف اندي راسخة...

الحالة الصلبة فيمتو ثانيه (fs) وتستخدم علي نطاق واسع ليزر النبضي للبحوث المجهرية والبيولوجية. مثال واحد نموذجي هو استخدام متعدد الفوتونات الاثاره (MPE) المجهر الفلوري ، حيث الطاقة الذروة العالية والطاقة المتوسطة المنخفضة المطلوبة لتسهيل عمليه MPE مع تقليل أليات التصوير الضوئي. العديد من عاليه الأداء ليزر الحالة الصلبة متاحه تجاريا ، وعندما يقترن مع مذبذب البصرية حدودي (OPO) ، والطول الموجي ليزر يمكن ضبطها علي مدي مجموعه واسعه1. علي سبيل المثال ، أنظمه المذبذب-OPO التجارية توليد < 120 fs فترات النبض (عاده مع معدل تكرار نبض 80 ميغاهيرتز) و > 1 W متوسط الطاقة من 680 إلى 1,300 nm. ومع ذلك ، فان تكلفه هذه النظم التجارية الليزر fs القابلة للتوقد كبيره (> $200000) ، وأنظمه الحالة الصلبة تتطلب عموما تبريد المياه وغير المحمولة للتطبيقات السريرية.
وقد نضجت تكنولوجيا الليزر ألياف نابض الترا في السنوات القليلة الماضية. التكلفة من [فس] تجاريه نابض ليف ليزر عاده [لوور] بشكل ملحوظ من ليزر [سليد-ستت], رغم ان دون القدرة من واسعه طول موجية يوفق يعطي ب ال [سليد-ستت] نظامات يذكر أعلاه. لاحظ انه يمكن اقران ليزر ألياف مع OPOs عند الرغبة (اي ألياف الهجينة-الصلبة-الحالة الانظمه). النسبة الكبيرة من السطح إلى الحجم من أنظمه الليزر ألياف تمكن تبريد الهواء كفاءه2. التالي ، الليزر ألياف هي أكثر المحمولة من أنظمه الحالة الصلبة نظرا لصغر حجمها نسبيا وتبسيط نظام التبريد. وعلاوة علي ذلك ، فان الربط الانصهار للمكونات ألياف يقلل من تعقيد النظام والانحراف الميكانيكي علي النقيض من محاذاة الفضاء الحر للمكونات البصرية التي تشكل أجهزه الحالة الصلبة. كل هذه الميزات تجعل الليزر ألياف مثاليه للتطبيقات السريرية. في الواقع ، تم تطوير جميع ألياف الليزر لعمليه صيانة منخفضه3،4،5، وجميع الاستقطاب-الحفاظ علي (PM)-ألياف الليزر مستقره للعوامل البيئية بما في ذلك التغيرات في درجه الحرارة والرطوبة ، فضلا عن الاهتزازات الميكانيكية2،6،7،8.
هنا ، يتم تقديم طريقه لبناء فعاله من حيث التكلفة fs النبضي ليزر ألياف اندي مع الأجزاء المتاحة تجاريا وتقنيات الربط ألياف القياسية. وتعرض أيضا طرق توصيف معدل تكرار النبض ، ومدته ، وتماسكه (قفل الوضع الكامل). الليزر ألياف الناتجة يولد الوضع مقفله البقول التي يمكن ان تضغط علي 70 fs مع معدل التكرار من 31 ميغاهيرتز والطول الموجي تركزت في 1,060 إلى 1,070 نانومتر. الحد الأقصى لإنتاج الطاقة من تجويف الليزر هو تقريبا 1 W. الفيزياء نبض من الليزر ألياف اندي يستخدم باناقه تطور الاستقطاب غير الخطية المتاصله في ألياف البصرية كعنصر رئيسي من امتصاص تشبع2,3,9,10,11. ومع ذلك ، وهذا يعني انه لا يتم تنفيذ التصميم اندي بسهوله باستخدام ألياف PM (علي الرغم من انه تم الإبلاغ عن تنفيذ ألياف all-م من اندي وضع-تامين ، وان كان مع انخفاض الطاقة والنبض ps المدة12). التالي ، يتطلب الاستقرار البيئي قدرا كبيرا من الهندسة. الجيل القادم من ألياف الليزر التصاميم ، مثل المذبذب mamyshev ، لديها القدرة علي تقديم الاستقرار البيئي الكامل كما الاجهزه جميع-م-ألياف قادره علي زيادة النظام من حيث الحجم في الطاقة نبض داخل الشركة ، فضلا عن تقديم انخفاض كبير في مده النبض لتمكين التطبيقات التي تعتمد علي أطياف نبض واسعه13،14 تصنيع مخصصه من هذه التصاميم الجديدة ألياف البصرية الليزر المبتكرة يتطلب الدراية وألياف الربط الخبرة.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Adapters, mirrors, posts, mounts, and translational stage (optomechanics)</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>TR6-P5 (3x), AD12NT (2x), PFSQ20-03-M01, PFSQ05-03-M01, KMS, KM100C, KM100CL, KM200S, LT1, LT101, UPH2-P5, UPH3-P5 (2x)</td>
			<td>Standard optical components</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Advanced optical fiber cleaver</td>
			<td>AFL</td>
			<td>CT-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Autocorrelator</td>
			<td>Femtochrome</td>
			<td>FR-103XL/IR/FA/CDA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Beamsplitter mount</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>BSH1/M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Factory fusion splicer</td>
			<td>AFL</td>
			<td>FSM-100P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fiber collimators</td>
			<td>OZ Optics (Canada)</td>
			<td>LPC-08-1064-6/125-S-1.6-7.5AS-60-X-1-2-HPC</td>
			<td>3x</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fiber-coupled,high-speed photodiode detector</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>DET08CFC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Free-space isolator</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>IO-5-1050-HP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Free-space isolator</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>IO-3D-1050-VLP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Half waveplate</td>
			<td>Union Optics (China)</td>
			<td>WPZ2312</td>
			<td>2x</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High power multimode fiber pump module</td>
			<td>Gauss Lasers (China)</td>
			<td>Pump-MM-976-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High power pump and signal combiner</td>
			<td>ITF Technology (Canada)</td>
			<td>MMC02112DF1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Index matching gel</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>G608N3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optical spectrum analyzer</td>
			<td>Keysight</td>
			<td>Agilent 70951B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oscilloscope</td>
			<td>Keysight</td>
			<td>Agilent 54845A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Passive double clad fiber(5/130 &#956;m)</td>
			<td>ITF Technology (Canada)</td>
			<td>MMC02112DF1</td>
			<td>3m, Included with combiner</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polarizing beamsplitter</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>PBS253</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quarter waveplates</td>
			<td>Union Optics (China)</td>
			<td>WPZ4312</td>
			<td>2x</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quartz birefringent filter plate</td>
			<td>Newlight (Canada)</td>
			<td>BIR1060</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RF spectrum analyzer</td>
			<td>Tektronix</td>
			<td>RSA306B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Single mode fiber (6/125 &#956;m)</td>
			<td>OZ Optics (Canada)</td>
			<td>LPC-08-1064-6/125-S-1.6-7.5AS-60-X-1-2-HPC</td>
			<td>1m, Included with collimators</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Single mode fiber coupler</td>
			<td>AFW (Australia)</td>
			<td>FOSC-2-64-30-L-1-H64-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Transmission diffraction grating 1</td>
			<td>LightSmyth</td>
			<td>T-1000-1040-3212-94</td>
			<td>For compressor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Transmission diffraction grating 2</td>
			<td>LightSmyth</td>
			<td>T-1000-1040-60x12.3-94</td>
			<td>For compressor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Waveplate rotation mount</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>RSP1/M</td>
			<td>4x</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ytterbium-doped single mode double clad fiber</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>YB1200-6/125DC</td>
			<td>3m</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

low-cost custom fabrication and mode-locked operation of an all-normal-dispersion femtosecond fiber laser for multiphoton microscopy

يتم تقديم بروتوكول لبناء مخصصه منخفضه التكلفة ولكن عاليه الأداء فيمتو ثانيه (fs) ألياف الليزر. هذا كله--الطبيعي--تشتت (اندي) yاتيرسي ألياف الليزر هو بنيت تماما باستخدام الأجزاء المتاحة تجاريا ، بما في ذلك $8,000 في مكونات ألياف البصرية ومضخة الليزر ، بالاضافه إلى $4,800 في المكونات البصرية القياسية وملحقات اضافيه تجويف. الباحثون جديده لتصنيع ألياف البصرية الجهاز قد تنظر أيضا الاستثمار في الربط ألياف الاساسيه والليزر معدات توصيف النبض (~ $63,000). المهم لعمليه الليزر الأمثل ، طرق للتحقق من الأداء الصحيح مقابل الظاهري (الجزئي أو الشبيه بالضجيج) يتم تقديم عرض تامين. هذا النظام يحقق 70 fs مده النبض مع الطول الموجي مركز من تقريبا 1,070 نانومتر ومعدل تكرار النبض من 31 ميغاهيرتز. هذا الليزر ألياف يسلك الأداء الذروة التي يمكن الحصول عليها لنظام الليزر ألياف تجميعها بسهوله ، مما يجعل هذا التصميم المثالي للمختبرات البحوث تهدف إلى تطوير المدمجة والمحمولة الليزر fs التكنولوجيات التي تمكن تطبيقات جديده من السريرية المجهرية متعدد الفوتونات والجراحة fs.

من الضروري التحقق من العملية المقفلة عند الانتهاء من إجراءات تصنيع ألياف بالليزر. التواقيع من الأمثل fs نبض الجيل والليزر الاستقرار هي علي النحو التالي: أولا ، قد يكون نبض الناتج يتميز بشكل كاف بالاجهزه الموضحة في الخطوة 6. وينبغي ان تتركز الناتج نبض الطيف من مذبذب الليزر ?...

Watch this Scientific Journal Video about Low-cost Custom Fabrication and Mode-locked Operation of an All-normal-dispersion Femtosecond Fiber Laser for Multiphoton Microscopy at JoVE.com

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

يتم تقديم أسلوب لبناء الليزر ألياف البصرية المخصصة منخفضه التكلفة ، ووضع مؤمن للتطبيقات المحتملة في المجهر متعدد الفوتونات ، والتنظير ، والطب الضوئي. تم بناء هذا الليزر باستخدام الأجزاء المتاحة تجاريا وتقنيات الربط الاساسيه.

التصنيع المخصص المنخفض التكلفة والوضع-العملية المقفلة لليزر ألياف البصرية الطبيعي التشتت

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

ليزر نبض الفيمتو ثانية له تطبيقات واسعة في التصوير المُسَتَمَرِفِفِيّ. يمكن استخدام هذا البروتوكول لاصطناق femtosecond كل العادي تشتت الألياف الليزر الذي هو المدمجة، قوية، وغير مكلفة. بالمقارنة مع الليزر فائق السرعة في الحالة الصلبة التجارية ، فإن الليزر المنتج في هذه التقنية يكلف أقل بكثير لأنه يتكون من أجزاء متاحة تجاريًا فقط.أيضا، الليزر الألياف لا تحتاج تبريد المياه، وبالتالي فإن حجم النظام هو أصغر. أخيرا وليس آخرا، مكونات الألياف لا تتطلب محاذاة، مما يجعل النظام قويا للاهتزاز. على عكس الأنظمة المتاحة تجاريا، هذا الليزر ليس لديه غطاء لمنع الحزم غير المرغوب فيها.هناك حاجة إلى الموظفين ذوي الخبرة لتجميع وتشغيل الليزر. بعض التجارب يبدو أن تكون غير قابلة للناشط لأنه من المرجح جدا أن تفوت بعض التفاصيل التي لا داعي لها عند اتباع تعليمات مكتوبة. في مظاهرة الفيديو ، فإن المشاهدين لن تفوت أي شيء.ابدأ بـ ربط الألياف أحادية الوضع، أو SMFs، من أجل ضمان الأداء السليم لمعدات الربط قبل استخدام مواد الألياف البصرية الأكثر قيمة. قطاع ما يقرب من 30 ملليمتر من الألياف مع أداة تجريد الألياف. إذا كان العمل مع الألياف الهشة، شفرة حلاقة يمكن استخدامها لتقشير بعناية قبالة العازلة.استخدام الأنسجة الخالية من الوبر مع الإيثانول أو ايزوبروبانول لتنظيف الألياف جردت. يشير صوت الأز أثناء المسح إلى أن الألياف نظيفة بما فيه الكفاية. ثم، ضع حامل الألياف على الساطور الألياف وتأكد من أن شفرة، المشبك الألياف من الساطور، وحامل الألياف كلها نظيفة.تحميل الألياف بعناية في حامل الألياف ترك ما يقرب من 25 ملليمتر من الألياف النظيفة جردت في نهاية حرة من الساطور لشبك. أغلق المشبك الليفي على الساطور برفق. لتجنب التوتر الزائد على الألياف، أعد فتح وإغلاق المشبك.اضغط على زر قص وسوف الساطور قطع تلقائيا الألياف. استخدام ملاقط مع نصائح البلاستيك مقربة لنقل قطعة قطع من الألياف إلى حاوية التخلص الحادة ونقل حامل الألياف إلى الربط الانصهار. كرر الإجراء لشق الألياف الثانية.يجب أن يكون اثنين من الألياف التي يمكن ربطها معا نهايات مشقوق معارضة بعضها البعض من قبل أصحاب الألياف داخل الربط الألياف. أغلق غطاء الربط وتعيين المعلمات مثل قطر الأساسية، Mode Field Diameter، وقطر الكسوة. تعيين أسلوب المحاذاة إلى الكسوة، اضغط على تعيين زر، وسوف محاذاة الربط تلقائيا.اضغط على الزر Set في كل محطة لتأكيد جودة المحاذاة. سيتم لصق تلقائيا. تحقق من جودة التوصيل باستخدام عناصر التحكم في الجودة في التوصيل وكذلك عرض الكاميرا للمنطقة.وsplice جيدة لديه حدود الكسوة موحدة وسطوع موحدة على طول الألياف بحيث لا يوجد نقطة فاصلة لصق مرئية. ثم، فتح غطاء الربط واحد من حاملي الألياف. اختياريا، يمكن إضافة كم من الألياف لحماية لصق ويمكن استخدام سخان من الربط لقالب الأكمام على الألياف.لصق الإخراج الجمع إلى الألياف النشطة ytterbium- doped. اتبع الإجراء الموصوف سابقا لشد الألياف الناتج الجمع. نظرا لشكل الكسوة، والألياف النشطة ينبغي أولا أن تشقوق وspliced مع قطعة من الألياف وضع واحد والتي سيتم إزالتها في وقت لاحق.قطع الألياف وضع واحد حوالي سنتيمترين من نقطة الربط مع wirecutter. ثم، تجريد طول الألياف وضع واحد و 0.5 سم من الألياف النشطة التي سوف تترك الألياف النشطة توج مع اثنين من السنتيمتر من الألياف وضع واحد بدون حاجز. تحميل الألياف النشطة في الساطور مع التأكد من أن الألياف وضع واحد فقط هو فرضت من قبل المشبك الألياف.من هذه النقطة فصاعدا، اتبع الإجراء الموصوف سابقا لشق والشق الألياف. السلامة هي الأولوية القصوى. تذكر أن تضع كل قطعة من الألياف في مربع كائن حاد.أيضا، يجب أن يكون نظارات السلامة الليزر تحذير كلما المضخة تعمل. قم بتشغيل منظار المنظار واضبط الأداة على وضع اقتران AC مع تعيين مستوى المشغل إلى 30 ملليفولت. حرك ألياف إدخال مدخلات الصمام الضوئي لمحلل الطيف الضوئي إلى الإدخال أحادي اللون وتعيين الجهاز على وضع OSA.ثم، قفل مرحلة الليزر عن طريق ضبط لوحات الموجة. تدوير ربع الموجة لوحة 2 عدة درجات ذهابا وإيابا. يتكون طيف تأمين الوضع من قمتين مستقرتين مع هضبة بينهما.وفي الوقت نفسه، مراقبة قطار نبض مستقر على منظار. إذا لم يتم ملاحظة الطيف تأمين الوضع، تدوير ربع الموجة لوحة 1 عدة درجات في اتجاه واحد وكرر الخطوة السابقة. إذا كان الطيف لا يزال غير ملاحظ، تدوير مرشح birefringent عدة درجات وتكرار العملية.تم التحقق من عملية تأمين الواسطة عند الانتهاء من تصنيع الألياف الليزر. وكان محورها خرج الطيف النبض من مذبذب الليزر بالقرب من 1070 نانومتر مع شكل الأذن القط المميزة التي تشير إلى وضع قفل كما هو متوقع من المحاكاة العددية. وكتشخيص آخر لقفل الوضع، تم قياس مدة النبض وأطياف طاقة تكرار النبض باستخدام محلل طيف الترددات الراديوية والترددات الراديوية على التوالي.تم قياس فترات النبض من 70 فيمتوزين ثانية. تم اختبار ثبات النبض من خلال الرصد المستمر لمتوسط طاقة الإنتاج وطيف النبض. عندما تم تركيب إعداد الليزر على طاولة بصرية عائمة مع تخميد الاهتزاز، كان الانجراف الطاقة أقل من 3.5٪ على مدى 24 ساعة دون التبريد النشط.بعد التحقق من وضع تأمين، تم اختبار أداء التصوير باستخدام أهداف اختبار بسيطة وعينات بيولوجية. تم قياس الفلوريسنس أثناء عمليات ضبط قوة النبض التي تحققت من أن الإشارة كانت تعتمد رباعياً على قوة الليزر التي يتم تسليمها إلى الطائرة العينة. تم تصوير عينات بيولوجية ملطخة وغير ملوثة باستخدام الليزر الألياف المصنوع خصيصًا.وكتحقق إضافي من الإثارة ذات الفوتين، تمت مقارنة الصور الفائقة الطيفية التي تم جمعها من النطاقات الفلورية الفلورية المتعددة الألوان مع الصور التي التقطت عن طريق الإثارة الخطية مع ليزر ثنائي ثنائي تجاري. وأخيرا ، تم مقارنة الأطياف تطبيع من الخرز الأخضر والأحمر متحمس ليزر الصمام الثنائي مقابل الليزر الألياف FS المخصصة. ويمكن استبدال عنصر الفضاء الحر من قبل أجزاء الألياف المقابلة التي يمكن أن تزيد من متانة والتنقل.يمكن وضع نظام الألياف بالكامل على عربة للسيناريوهات السريرية. ويمكن استبدال عنصر الفضاء الحر من قبل أجزاء الألياف المقابلة التي يمكن أن تزيد من متانة والتنقل. يمكن وضع نظام الألياف بالكامل على عربة للسيناريوهات السريرية.تأثير هذه التكنولوجيا هو سؤال مفتوح. ونتوقع أن يمنح الباحثين إمكانية وصول جديدة إلى تكنولوجيا الليزر فيمتوز ثانية ويمكّنهم من تطوير منشورات جديدة.

Research

JoVE Journal

Engineering

Fabrication of Nano-engineered Transparent Conducting Oxides by Pulsed Laser Deposition

تلفيق نانو هندسيا إجراء أكاسيد شفافة من ترسب الليزر النبضي

Nanosecond Pulsed  Laser Deposition (PLD) in the presence of a background gas allows the deposition  of metal oxides with tunable morphology, structure, ...

Fabrication, Operation and Flow Visualization in Surface-acoustic-wave-driven Acoustic-counterflow Microfluidics

تصنيع وتشغيل والتصور التدفق في سطح الموجة الصوتية يحركها الموائع الدقيقة الصوتية معاكس

Surface acoustic waves (SAWs) can be used to drive liquids in portable microfluidic chips via the acoustic counterflow phenomenon. In this video we ...

Fabrication and Operation of a Nano-Optical Conveyor Belt

تصنيع وتشغيل الحزام الناقل النانو البصرية

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

Automation of Mode Locking in a Nonlinear Polarization Rotation Fiber Laser through Output Polarization Measurements

أتمتة وضع قفل في اللاخطية الاستقطاب دوران الألياف الليزر من خلال قياسات الاستقطاب الناتج

When a laser is mode-locked, it emits a train of ultra-short pulses at a repetition rate determined by the laser cavity length. This article outlines a ...

Fabrication and Operation of Acoustofluidic Devices Supporting Bulk Acoustic Standing Waves for Sheathless Focusing of Particles

تصنيع وتشغيل Acoustofluidic أجهزة دعم السائبة موجات الصوتية الدائمة للSheathless التركيز من الجسيمات

Acoustophoresis refers to the displacement of suspended objects in response to directional forces from sound energy. Given that the suspended objects must ...

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

تصنيع 1-D الضوئية التجويف البلوري على ألياف نانوية عن طريق الاجتثاث التي يسببها الليزر الفيمتو ثانية

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

Fabrication of Polymer Microspheres for Optical Resonator and Laser Applications

تصنيع المجهرية البوليمر لمرنان البصرية وتطبيقات الليزر

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

Flow-assisted Dielectrophoresis: A Low Cost Method for the Fabrication of High Performance Solution-processable Nanowire Devices

ديليكتروفوريسيس ساعد تدفق: طريقة منخفضة تكلفة لتصنيع الأجهزة عالية الأداء الحل مفهرسة أسلاك متناهية الصغر

Flow-assisted dielectrophoresis (DEP) is an efficient self-assembly method for the controllable and reproducible positioning, alignment, and selection of ...

Design and Fabrication of an Optical Fiber Made of Water

تصميم وتصنيع الألياف الضوئية مصنوعة من الماء

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 ...

Femtosecond Laser Filaments for Use in Sub-Diffraction-Limited Imaging and Remote Sensing

خيوط ليزر Femtosecond لاستخدامها في تصوير شبه Diffraction محدودة زمنياً، والاستشعار عن بعد

Probing remote matter with laser light is a ubiquitous technique used in circumstances as diverse as laser-induced breakdown spectroscopy and barcode ...