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

Dr. E. Cronin-Furman ve M. Weitzman'a (Olympus Corporation of the Americas Scientific Solutions Group) görüntü edinmekonusunda yardımcı olan lardan dolayı teşekkür ederiz. Bu çalışma Ulusal Sağlık Enstitüleri Hibe K22CA181611 (B.Q.S.) ve Richard ve Susan Smith Aile Vakfı (Newton, M.A.) tarafından desteklendi. Smith Aile Ödülü Biyomedikal Araştırmamükemmellik için (B.Q.S.için).

1. Splice tek modlifleri (SMF)
NOT: Bölüm 1, Kobİ'leri birleştirme nin genel adımlarından oluşur. Bu gerekli olmayan, ancak tavsiye edilen, ucuz lif kullanarak lif splices uygulamak için adım. Bu adım, daha değerli fiber optik malzemeler kullanmadan önce birleştirme ekipmanının doğru performansını sağlar.
<ol><li>Cleave ilk lif.<ol>
<li>Bir fiber sıyırma aracı ile lif yaklaşık 30 mm şerit. Kırılgan lifler (örn. çift kaplı lifler) için, bir jilet tamponu dikkatl...

<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>

Burada özetlenen protokoller, lazer fiziği laboratuvarında on yıllardır yaygın olarak kullanılan, ancak birçok biyomedikal araştırmacıya sıksık yabancı olan bilgi ve uzmanlığı sentezle. Bu çalışma, bu ultra hızlı fiber lazer teknolojisini daha geniş bir topluluk için daha erişilebilir hale getirmeye çalışır. ANDi fiber lazer tasarımı iyi kurulmuş, ilk Wise ve meslektaşları tarafından seminal çalışmalarda geliştirilen3. Ancak, diğer gruplar tarafından bu tek...

Solid state femtosecond (fs) darbeli lazerler yaygın mikroskopi ve biyolojik araştırmalar için kullanılır. Tipik bir örnek multifoton uyarma (MPE) floresan mikroskobu kullanımı, yüksek pik güç ve düşük ortalama güç fotohasar mekanizmaları en aza indirirken MPE sürecini kolaylaştırmak için istenir. Birçok yüksek performanslı katı hal lazerler ticari olarak mevcuttur, ve optik parametrik osilatör ile kombine edildiğinde (OPO), lazer dalga boyu geniş bir yelpazede üzerinde ayarlanabilir1. Örneğin, ticari osilatör-OPO sistemleri 680 ile 1.300 nm arasında <120 fs darbe süreleri (genellikle 80 MHz nabız tekrarlama hızı ile) ve >1 W ortalama güç üretir. Ancak, bu ticari ayarlanabilir fs lazer sistemlerinin maliyeti önemli (>$200,000) ve katı hal sistemleri genellikle su soğutma gerektirir ve klinik uygulamalar için taşınabilir değildir.
Ultrashort darbeli fiber lazer teknolojisi son birkaç yıl içinde olgunlaştı. Ticari bir fs darbeli fiber lazer maliyeti genellikle önemli ölçüde katı hal lazerler daha düşüktür, yukarıda belirtilen katı hal sistemleri tarafından sağlanan geniş dalga boyu ayarı yeteneği olmasa da. Lif lazerlerinin istendiğinde OPO'larla eşleşebileceğini unutmayın (yani hibrid fiber-katı hal sistemleri). Fiber lazer sistemlerinin büyük yüzey-hacim oranı verimli hava soğutmasağlar 2. Bu nedenle, fiber lazerler nispeten küçük boyutu ve basitleştirilmiş soğutma sistemi nedeniyle katı hal sistemleri daha taşınabilir. Ayrıca, fiber bileşenlerin birleştirilmesi, katı hal aygıtlarını oluşturan optik bileşenlerin serbest alan hizalamasının aksine sistem karmaşıklığını ve mekanik sürüklenmeyi azaltır. Tüm bu özellikler lif lazerleri klinik uygulamalar için ideal kYapar. Aslında, tüm fiber lazerler düşük bakım çalışması için geliştirilmiştir3,4,5, ve tüm polarizasyon-bakım (PM)-fiber lazerler sıcaklık ve nem değişiklikleri yanı sıra mekanik titreşimler 2 dahil olmak üzere çevresel faktörlere istikrarlı2,6,7,8.
Burada, bir yöntem ticari olarak kullanılabilir parçaları ve standart fiber birleştirme teknikleri ile bir maliyet-etkin fS darbeli ANDi fiber lazer oluşturmak için sunulmaktadır. Nabız tekrarlama hızını, süresini ve tutarlılığını (tam mod kilidi) karakterize etme yöntemleri de sunulmaktadır. Ortaya çıkan fiber lazer 31 MHz tekrarlama oranı ve 1.060 ila 1.070 nm merkezli bir dalga boyu ile 70 fs sıkıştırılabilir mod kilitli darbeler üretir. Lazer boşluğundan maksimum güç çıkışı yaklaşık 1 W'dır. ANDi fiber lazerlerin darbe fiziği, doygunemici2,3,9,10,11'inönemli bir bileşeni olarak optik fibere doğrusal olmayan polarizasyon evrimini zarif bir şekilde kullanır. Ancak, bu ANDi tasarım kolayca PM fiber kullanılarak uygulanmıyor anlamına gelir (ANDi mod kilitleme bir all-PM fiber uygulaması rapor olmasına rağmen, düşük güç ve ps darbe süresi12ile de olsa). Bu nedenle, çevresel istikrar önemli mühendislik gerektirir. Yeni nesil fiber lazer tasarımları, Mamyshev osilatör gibi, tüm PM-fiber cihazlar intracavity darbe enerjisi bir sipariş-of-büyüklük artışı yeteneğine sahip olarak tam çevresel istikrar sunmak için potansiyele sahip yanı sıra geniş darbe spektrumları güveniyor uygulamaları etkinleştirmek için darbe süresi önemli azalmalar sunan13,14. Bu yenilikçi fs fiber lazer tasarımları özel üretim know-how ve lif birleştirme deneyimi gerektirir.

<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

Bir protokol özel bir düşük maliyetli henüz yüksek performanslı femtosecond (fs) fiber lazer oluşturmak için sunulmaktadır. Bu tüm normal dağılım (ANDi) ytterbium-doped fiber lazer tamamen 8.000 $ fiber optik ve pompa lazer bileşenleri, artı 4.800 $ standart optik bileşenleri ve ekstra-kavite aksesuarları dahil olmak üzere ticari olarak kullanılabilir parçalar kullanılarak inşa edilmiştir. Araştırmacılar fiber optik cihaz imalatı yeni de temel elyaf yapıştırma ve lazer darbe karakterizasyon ekipmanları (~ 63.000 $) yatırım düşünebilirsiniz. Optimal lazer işlemi için önemli olan, doğru ya da görünen (kısmi veya gürültü benzeri) modu kilitli performansı doğrulamak için yöntemler sunulur. Bu sistem yaklaşık 1.070 nm merkezi dalga boyu ve 31 MHz nabız tekrarlama hızı ile 70 fs darbe süresi elde eder. Bu fiber lazer, kolayca monte edilebilen fiber lazer sistemi için elde edilebilecek en yüksek performansı sergiler, bu da bu tasarımı yeni uygulamalara olanak tanıyan kompakt ve taşınabilir fs lazer teknolojileri geliştirmeyi amaçlayan araştırma laboratuvarları için ideal hale getirir. klinik multifoton mikroskopi ve fs cerrahisi.

Fiber lazer üretim prosedürleri tamamlandıktan sonra mod kilitli işlemi doğrulamak için önemlidir. Optimal fs darbe üretimi ve lazer stabilitesi imzaları aşağıdaki gibidir: İlk olarak, çıkış darbesi adım 6'da belirtilen enstrümantasyon ile yeterince karakterize edilebilir. Lazer osilatörden alınan darbe spektrum çıkışı, ANDi darbe fiziğinin sayısal simülasyonu15 (Şekil 2A)ile öngörüldü...

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

Multifoton mikroskopi, endoskopi ve fototıp potansiyel uygulamalar için özel bir düşük maliyetli, mod kilitli femtosaniye fiber lazer oluşturmak için bir yöntem sunulmaktadır. Bu lazer ticari olarak kullanılabilir parçalar ve temel birleştirme teknikleri kullanılarak inşa edilmiştir.

Multifoton Mikroskopisi için Tüm Normal Dağılımlı Femtosecond Fiber Lazerin Düşük Maliyetli Özel İmalat ve Mode-kilitli Çalışması

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

Femtosecond pulse lazerler multifoton miskroskopi geniş uygulamalara sahiptir. Bu protokol kompakt bir femtosecond all-normal dispersiyon fiber lazer imal etmek için kullanılabilir, sağlam, ve ucuz. Ticari katı hal ultrahızlı lazerler ile karşılaştırıldığında, sadece ticari olarak kullanılabilir parçalardan oluştuğu için bu teknikte üretilen lazer çok daha az maliyetlidir.Ayrıca, fiber lazerler su soğutma gerekmez, bu yüzden sistemin boyutu daha küçüktür. Son olarak, fiber bileşenler insidansı gerektirmez, bu da sistemi titreşime karşı sağlam hale getirir. Ticari olarak mevcut sistemlerin aksine, bu lazer istenmeyen ışınları engellemek için bir kapak yok.Lazeri monte etmek ve çalıştırmak için deneyimli personele ihtiyaç vardır. Bazı denemeler, yazılı yönergeleri takip ederken bazı gereksiz ayrıntıları kaçırma olasılığı çok yüksek olduğundan, tekrarlanabilir gibi görünür. Video gösteriminde, izleyiciler hiçbir şeyi kaçırmaz.Daha değerli fiber optik malzemeler kullanılmadan önce birleştirme ekipmanının doğru performansını sağlamak için tek modlu lifleri veya Kobİ'leri birleştirerek başlayın. Bir fiber sıyırma aracı ile lif yaklaşık 30 milimetre şerit. Kırılgan lifler ile çalışıyorsa, bir jilet dikkatle tampon soymak için kullanılabilir.Soyulmuş lif temizlemek için etanol veya isopropanol ile bir tiftik içermeyen doku kullanın. Silme sırasında bir uğultu sesi lif yeterince temiz olduğunu gösterir. Sonra, lif tutucuyu lif tutucunun üzerine yerleştirin ve bıçağın, plakanın lif kıskacının ve lif tutucunun temiz olduğundan emin olun.Liftutucuye dikkatlice yükleyin ve yaklaşık 25 milimetrelik temiz lifi sıkıştırarak sıkan serbest ucundan temiz lif bırakın. Yavaşça beşi üzerindeki lif kelepçesini kapatın. Lif üzerinde aşırı gerilimi önlemek için kelepçeyi yeniden açın ve kapatın.Kes düğmesine bastığında, bayr otomatik olarak lif keser. Plastik yuvarlak ipuçları ile cımbız kullanın bir keskin bertaraf konteyner için lif kesip parça taşımak ve füzyon splicer için lif tutucu aktarın. İkinci lif ihya etmek için işlemi tekrarlayın.Birlikte birleştirilmiş iki lif lif splicer içinde lif tutucuları tarafından birbirine karşı gelen uçları cleaved olmalıdır. Splicer'ın kapağını kapatın ve Çekirdek Çapı, Mod Alanı Çapı ve Kaplama Çapı gibi parametreleri ayarlayın. Hizalama yöntemini Kaplamaya ayarlayın, Ayardüğmesine basın ve splicer otomatik olarak hizalanır.Hizalamanın kalitesini doğrulamak için her durakta Ayarla düğmesine basın. Splice otomatik olarak yapılacaktır. Splicer kalite kontrolleri yanı sıra bölgenin kamera görünümünü kullanarak splice kalitesini kontrol edin.İyi bir splice hiçbir splice juncture görünür olduğu gibi lif boyunca düzgün bir kaplama sınırı ve düzgün parlaklık vardır. Sonra, splicer kapağı ve bir lif tutucuları açın. İsteğe bağlı olarak, bir lif kol splice korumak için eklenebilir ve splicer ısıtıcı lif üzerine kol kalıp için kullanılabilir.Birleştirici çıkışını ytterbium-doped aktif elyafına birleştirin. Birleşim çıktısı elyafını cleave için daha önce açıklanan yordamı izleyin. Kaplama şekli nedeniyle, aktif lif ilk sonra kaldırılacak tek modlu lif bir parça ile spliced olmalıdır.Tek modlu elyafı bir tel kesici ile birleştirme noktasından yaklaşık iki santimetre kesin. Daha sonra, tek modlu fiber ve aktif fiber 0.5 santimetre tamponsuz tek modlu fiber iki santimetre ile kaplı bırakacaktır tüm uzunluğu şerit. Aktif elyafı, sadece tek modlu fiberin fiber kelepçeile kenetlenmesinden emin olmak için yarıcıya yükleyin.Bu noktadan itibaren, lif inayrılması ve birleştirilmesi için daha önce açıklanan prosedürü izleyin. Güvenlik en önemli önceliktir. Keskin nesne kutusuna her bir lif parçası koymayı unutmayın.Ayrıca, lazer güvenlik gözlükleri pompa çalışırken uyarılmalıdır. Osiloskopu açın ve aleti tetik seviyesi 30 milivolt olarak ayarlanmış AC kaplin moduna ayarlayın. Optik spektrum analizörü fotodiyot giriş lifini monokromatik girişe taşıyın ve cihazı OSA moduna ayarlayın.Daha sonra dalga plakalarını ayarlayarak lazerin fazını kilitleyin. Çeyrek Dalga Plakası 2'yi birkaç derece ileri geri döndürün. Mod kilitleme spektrumu aralarında bir plato ile iki kararlı zirveleri oluşur.Bu arada, osiloskop üzerinde istikrarlı bir darbe tren gözlemlemek. Mod kilitleme spektrumu gözlemlenmiyorsa, Çeyrek Dalga Plakası 1'i tek bir yönde birkaç derece döndürün ve önceki adımı tekrarlayın. Spektrum hala gözlemlenmiyorsa, birefringent filtresini birkaç derece döndürün ve işlemi tekrarlayın.Mod kilitli operasyon fiber lazer imalatı tamamlandıktan sonra doğrulandı. Lazer osilatörün darbe spektrum çıkışı, sayısal simülasyonda öngörüldüğü gibi mod kilitlemeyi gösteren karakteristik kedi kulağı şekliile 1070 nanometreye yakın ortalanmıştır. Mod kilitleme için daha fazla tanı olarak, darbe süresi ve darbe tekrarlama güç spektrumları sırasıyla otokorelatör ve radyo frekans spektrum analizörü kullanılarak ölçüldü.70 femtosaniyelik nabız süreleri ölçüldü. Darbe stabilitesi, ortalama çıkış gücünü ve darbe spektrumu sürekli olarak izleyerek test edilmiştir. Lazer kurulumu titreşim sönümleme ile yüzen bir optik masaya monte edildiğinde, güç kayması aktif soğutma olmadan 24 saat içinde% 3,5'ten daha az oldu.Mod kilitleme doğruladıktan sonra, görüntüleme performansı basit test hedefleri ve biyolojik numuneler kullanılarak test edildi. Flüoresans, sinyalin örnek düzleme verilen lazer gücüne dört kat bağlı olduğunu doğrulayan darbe gücünün ayarlamaları sırasında ölçüldü. Lekeli ve lekesiz biyolojik örnekler özel olarak inşa edilmiş fiber lazer kullanılarak görüntülendi.İki foton uyarma ek bir doğrulama olarak, çok renkli floresan mikrokürelerin toplanan hiperspektral görüntüleri ticari diyot lazerler ile doğrusal uyarma tarafından çekilen görüntüler ile karşılaştırıldı. Son olarak, diyot lazer ile özel FS fiber lazer ile heyecanlı yeşil ve kırmızı boncuk normalleştirilmiş spektrumlar karşılaştırıldı. Boş alan bileşeni, sağlamlığı ve hareketliliği daha da artırabilecek ilgili lif parçalarıyla değiştirilebilir.Tüm lif sistemi klinik senaryolar için bir sepete konabilir. Boş alan bileşeni, sağlamlığı ve hareketliliği daha da artırabilecek ilgili lif parçalarıyla değiştirilebilir. Tüm lif sistemi klinik senaryolar için bir sepete konabilir.Bu teknolojinin etkisi açık bir sorudur. Bunun araştırmacılara femtosecond lazer teknolojisine yeni erişim sağlayacağını ve yeni yayınlar geliştirmelerini sağlayacağını tahmin ediyoruz.

Research

JoVE Journal

Engineering

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

Fabrikasyon Pulsed Lazer Biriktirme tarafından Transparent letken Oksitler Nano-mühendislik

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

Yüzey-akustik dalga odaklı Akustik-ters akışlı Mikroakiskan Fabrikasyon, İşletme ve Akış Görselleştirme

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

Bir Nano-Optik Konveyör Bant imalatı ve İşletilmesi

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

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

Çıktı Polarizasyon Ölçümler aracılığıyla Doğrusal Olmayan Polarizasyon Rotasyon Fiber Lazer Mod Kilitleme Otomasyonu

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

Fabrikasyon ve Acoustofluidic Cihazlarının Çalışma Parçacıkların yoğunlaşırken Sheathless için Toplu Akustik Daimi Dalgalar desteklenmesi

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

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 of Polymer Microspheres for Optical Resonator and Laser Applications

Optik Rezonatör ve Lazer Uygulamalarında Polimer Mikrokürelerin Üretimi

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

Akış yoluyla Dielectrophoresis: Yüksek performanslı çözüm processable Nanowire cihazları imalatı için düşük maliyetli bir yöntem

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

Tasarım ve üretim bir optik fiber su

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

Femtosecond lazer filamentler alt Diffraction sınırlı görüntüleme ve Uzaktan algılama kullanmak için

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