Summary
En referens interferometer teknik, som är utformad för att ta bort oönskade laser jitter buller för nanodetection, används för att sondera en ultrahög kvalitetsfaktor mikrokavitet. Anvisningar för montering, installation, och datainsamling finns, vid sidan av mätningen för att ange hålrum kvalitetsfaktor.
Abstract
Ett termiskt och mekaniskt stabiliserade fiber interferometer lämpad för att undersöka faktor microcavities ultrahög kvalitet är gammalmodiga. Efter att ha utvärderat dess fria spektralområdet (FSR), modulen placeras i parallell med en fiber koniskt mikrokavitet system och sedan kalibreras genom att isolera och eliminera slumpmässiga förändringar i laserfrekvensen (dvs. laser jitter buller). För att realisera den koniska-mikrokavitet korsningen och för att maximera den optiska effekten som överförs till resonatorn, är en enkelmods optisk fibervågledare drog. Lösningar som innehåller polystyren nanobeads framställs sedan och flögs till mikrokavitet för att visa systemets förmåga att känna bindning till ytan på mikrokavitet. Data är efterbehandlade via adaptiva kurvanpassning, vilket möjliggör hög upplösning mätningar av kvalitetsfaktorn samt plottning av tidsberoende parametrar, såsom resonant våglängd och delad frekvensskift. Genom att noggrantinspektera steg i tidsdomänen respons och skifta i frekvensdomänen svar kan detta instrument kvantifiera diskreta bindande händelser.
Introduction
Forskningsintresset har ökat markant på användningen av viskande-galleri läge (WGM) microcavities för att nanodetection och biosensing 1-8. Det handlar om extremt hög kvalitetsfaktor (Q) optiska hålrum som är kunnig i att identifiera minimala biologiska partiklar, ner till den enda proteinnivå 2. Det vill säga, att övervaka förändringar i resonans och delad frekvens för överföring med extra känslighet 9-11 kan aktiveras genom kaviteten förlossning av ljusenergi inom ett litet läge volym. Variationerna i de optiska egenskaperna hos en resonator är orsaken till dessa förändringar, som i sin tur härrör från bindningen av diskreta molekyler eller nanopartiklar. Ett mindre sofistikerat exempel på en tre-dimensionell WGM struktur för sådana applikationer är en kiseldioxid-mikrosfärer, som kan tillverkas med en i närheten av atomiskt slät yta genom att helt enkelt ablation av en dragen optisk fiber med användning av en CO2-laser. Såsom är känt,höga Q-faktorer i storleksordningen 10 9 kan uppnås 1.
Resonansfrekvensen hos en mikrohålrum är konventionellt övervakas genom avsökning av den optiska frekvensen hos en avstämbar laserkälla samtidigt fotodetekterande den optiska transmissionen som fångas på ett oscilloskop. En inneboende nackdel med denna teknik är den osäkerhet i samband med placeringen av droppar i sändningen som uppstår fluktuerande laser våglängd eller laser jitter. För att övervinna denna komplikation kan en interferometer användas tillsammans med en mikrohålrum för att alstra en referenssignal för att avbryta laser jitter och öka den observerade känsligheten 2. Ljus ingång är uppdelad i två optiska vägar: den referensstråle som passerar genom interferometern (med ett fritt spektralområde eller FSR tillräckligt stor för att förhindra laserstrålen från flimmer förbi en FSR frekvensavstånd under mätningen) och detekteringsstråle som interacts med WGM microresonator. Detta särdrag förenklar experiment i jämförelse med mer avancerade konfigurationer, såsom den hos WGM avkänning medför kombinationen av en laser med distribuerad återkoppling (DFB) och periodiskt polade litiumniobat (PPLN) dubblare 12. I denna publikation är en interferometer teknik för ultrahög kvalitetsfaktor mikrokavitet baserad övervakning av nanoskala materia beskrivs 3. Installations och datainsamling rutiner som krävs för att åstadkomma detta beskrivs, visar hur hålighet kvalitetsfaktor kan bestämmas genom referens interferometri.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Referensinterferometerns Bygg och FSR Mätning
- Konstruktion
- Skapa en öppen-top akryl box. Denna struktur bör vara tillräckligt stor för att passa väl in i en 16 cm x 16 cm x 16 i frigolitlåda.
- Tillverka en 3-stegs hylla till hus optiska komponenter, som kommer att sitta i öppet-top akryl box och kommer att vara helt inneslutna av frigolitlåda för termisk isolering. Två förhöjda hål på frigolitlåda måste vara närvarande för att möjliggöra fibrer att komma in och ut hela skåpet.
- På den 3: e stadiet: Ett utgångsfiber från 3 dB riktningskopplare bör fastsatt mot en polarisationskontroller som i sin tur leder till en ingångsport hos en separat 3 dB riktningskopplare.
- På den 2: a etappen: bilda en slinga med ca 16 meter av den optiska fibern som härrör från den andra utgångsporten hos den första 3 dB riktningskopplare. Rikta denna fiber till den återstående ingångsporten av second 3 dB riktningskopplare på den 3: e stadiet.
- Fyll den akryllåda med 50% shaved ice blandas med 50% vatten i vätskeform, såsom att utforma ett isbad och följaktligen bibehålla temperaturen hos de optiska komponenterna i närheten av 0 ° C.
- FSR Mätning
- Ställ upp sondlasern vid den önskade våglängden. Använda sig av en funktionsgenerator, så att dess utgång är ansluten till en 3 dB effektdelare. En av utsignalerna från 3 dB splitter måste vara ansluten till oscilloskopet för övervakningsändamål och den andra utgången är att användas för att direkt ställa in frekvensen av lasern.
- Feed laserutsignalen som insignal till den 1: a 3 dB riktningskopplare.
- De två utgångarna från 2 nd 3 dB riktningskopplare är att bära photomixed signaler till balanserad fotodetektor (BPD). Slutligen, ansluta utgången kabel BPD till en kanalingång på oscilloskopet.
- Linjärt skanna laserfrekvensen med supplying lasermodul med en rampsignal som genereras från vågformsgenerator (med en topp-till-toppspänning av ett V och avsökningsfrekvens på 100 Hz). Utsignalen från BPD blir sinusformad på oscilloskopet.
- Trimma polarisationskontroller för att maximera topp-till-toppspänningen hos den sinusformade vågformen.
- För att mäta FSR, konfigurera laser för kontinuerlig våg-utgång genom att ställa vågformsgeneratom till DC-läge. Trimma vågformsgenerator sådan spänning att den utsända signalen från BPD varierar kring 0 V (dvs.. Kvadratur punkten). Inspektera utsignal genom användning av en elektrisk spektrumanalysator. Den övervakade signalen ska visas som en sinc-kvadrat-funktionen, där platsen för den första nollan närmast den globala maximum (vid nollfrekvens) motsvarar den FSR. För att minimera mätbrus, ställa den elektriska spektrumanalysator till medelvärdesläge.
2. Fiber Pulling 13
Ingress: Målet med detta förfarande är att ungefär matcha fasen av fotoner färdas i kona med dem i mikrokavitet så att effektiv koppling kan ske. Eftersom fibern dras, kommer den centrala delen som ligger mellan de två klämmorna övergå från att stödja ett enda läge inom en vanlig fiber, till flera lägen inom en vågledare bildas av den ursprungliga kiseldioxid beklädnad bli kärnan och luften blir kapslingen, och sedan till ett enda läge. Kiseldioxiden fiberns kärna kommer att praktiskt taget försvinna i den centrala sektionen, varvid temporärt satisfied multimod utbredningsförhållanden kommer att motverkas av den kontinuerliga minskningen av fiberdiametern.
- Fäst fiberhållaren till den motoriserade translationell scenen.
- Connectorize två sektioner av optisk fiber med FC / APC-kontaktdon på en ände av varje sektion. Ta buffertbeläggningen från de osammanhängande ändarna med en fiber strippa, rengör dem med aceton först och thsv isopropanol, klyva slut fasetter, och fusion skarva ihop dem.
- För övervakning av förlust i den avsmalnande, ansluta en sondlaser i konstant effektläge för att en ände av fibern medan den andra änden av fibern är kopplad till en fotodetektor (PD). Utsignalen från PD måste anslutas till ett oscilloskop. Justera oscilloskop inställningar för att mäta i PD-utspänning, som är proportionell mot den utsända lasereffekten.
- Spela in det initiala värdet för PD utspänning och att fortsätta att övervaka den tills steg 2,9.
- Kläm fast fiber till fiberhållaren och bild fibern med ett optiskt mikroskop.
- Släpp väte så att den börjar flyta nära avsmalningen, väntar på luft komma ut från röret och för att trycket i kanalen för att stabilisera. När flödeshastigheten för vätgasen når 110 ml / min, tända den nära utloppet med en tändare för att värma fibern.
- Med hjälp av en anpassad LabVIEW program, linjärt dra fibern. Observera att under puRullande process fiberkärnan gradvis försvinner medan flertal beklädnadslägena bli dominerande vid styrning av ljus genom den fibersektion avsmalnande. Den överförda intensitet genom den optiska fibern ska svänga på grund av multi störningar.
- Fortsätt att dra fibern för att minska fiber kona bredd tills det bara stöder en enda claddingmoden. När den överförda intensiteten upphör att variera, sluta dra fibern.
- Lossa fiberhållaren från översättningsstadiet och fäst den i närheten av piezoelektriska scenen.
3. Upprättande och leverans av lösningar
- Förbered 22:00, 13:00, och 100 fM-lösningar som består av 50 nm radie monodispersa polystyren mikrosfärer i Dulbeccos fosfatbuffrad saltlösning (DPBS). Dessutom skapar en ren DPBS lösning.
- Placera lösningarna i en centrifug, sprida sina positioner inom det för balans ändamål, och initiera en 30 min spinning cykel.
- Upon completion, säkert placera lösningar i en exsickator, evakuera den och bombardera lösningarna med ultraljudvågor i 30 min.
- Ta lösningarna och ställ dem åt sidan i närheten av experimentet.
- Bygg ett stativ för en liten fluidleveranssystem.
- Vid rengöring två hylsor, sätt in sprutan tips på båda ändar av en mikrotubuli segment och skruva på hylsorna till sprutan tips. Individuellt ansluta en av hylsorna till en tredje sprutspetsen och den andra till Luerlåset montering av en cylinder-kolvenheten.
- Fäst den exponerade sprutspetsen till montern och stötta bakom urvalet. Vätskorna bör kunna flyta på provet utan betydande spill.
- När det gäller punkt 5 i protokollet, ladda pipan med en lämplig lösning och manuellt injicerar det genom mikroflödessystem under experimentet.
4. Systemkonfiguration och sammankopplingar
- Anslut prob lase r till en 10 dB riktningskopplare. Den kopplade porten är ansluten till ingångsporten hos referens interferometer medan den överförda porten är ansluten till en polariseringsstyrenhet följt av den avsmalnande fibern.
- Omfokusera de mikroskop mål att förvärva två skarpa bilder av fiber kona.
- Anslut utgången av den avsmalnande fibern till en PD. Utgången av denna PD bör bifogas en annan kanal ingång på oscilloskopet.
- Montera provet på nanopositioner och göra grova justeringar för att tränga undan den så att den är intill mitten av fiber kona.
- Injicera DPBS till provet. Gör grova justeringar så att fiber avsmalningen blir synligt av de två CCD-kamerorna. Justera nanopositioner att etablera koppling från fibern avsmalnande till mikrohålrum.
- Skanna laservåglängden för att erhålla en lämplig resonans dopp på oscilloskopet.
5. Nanopartiklar Detection
ontent "> För att få uppgifter: Konfigurera oscilloskopets triggerinställningar och, med hjälp av hemmagjord mjukvara, samla oscilloskop spår för vidare bearbetning.- Registrera data för buffertlösningen som referens.
- Spela in data för nanopartiklar lösningar från lägsta till högsta koncentrationen.
- Observera frekvensskift som sker på grund av nanopartiklar bindande för mikrokavitet.
6. Efterbearbetning av data
De insamlade uppgifterna kan bearbetas vidare genom en självskriven MATLAB-program. Programmet ska:
- Läs referensinterferometerns spår och göra en minsta kvadrat-metoden till de sinusformade kurvor. De faser monterade sinus används för att uppskatta laser jitter i farten.
- Läs transmissions spår hålrum och genomföra en minsta kvadrat-metoden till dubbelLorentz funktion. Optiska frekvenser som motsvarar de resonans dips (ν 1,ν 2) och deras fulla bredd vid halva maximala (FWHM s, företrädd av δν 1, δν 2) fastställs genom en jämförelse sändningssignalen till interferometer signalen.
- Skaffa kvalitetsfaktorn på varje enskild dopp från Q i = ν i / δν i, där jag kan antingen vara 1 (vänster resonans) eller 2 (höger resonans).
- Beräkna, såsom är konventionellt, de optiska frekvenserna för resonans dips via laseravsökningsspänning, där laser jitter utbyten större mätbrus.
- Samla upp den genomsnittliga resonansfrekvensen ν avg = (ν 1 + ν 2) / 2 och splitfrekvens Δν = ν 2 - ν en för varje mätning och plotta dem som en funktion av tiden. När en nanopartikel binder på ytan av den mikrokavitet, plötsliga förskjutningar av såväl genomsnittliga resonansfrekvens och delad frekvens should observeras.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Efter att ha följt protokollet, kan spåren sammanställas och monteras. Figur 3a visar den typiska resonansstruktur mikrosfär som presenteras i videon, för vilket frekvensdelning observeras i ett DPBS medium. En minsta kvadrat-metoden till dubbelLorentz funktion visar att kvalitetsfaktorn på vänster och höger resonans dips är respektive 2,1 x 10 8 och 3,8 x 10 8 i en vattenmiljö. De optiska frekvenserna hos FWHM erhålles genom jämförelse av den hålighet spektrum med interferometern signal i fig 3b, vilket ger en hög upplösning mätning för Q. Observera att resonansspektrum erhålls när laservåglängden är blå skiftas, medan en röd skifta mätnings utbyten liknande Q-värden. Figur 4 visar resonans spektrogram som kan framställas, varvid en dubbelLorentz passning av transmissionskurvor beräknades. När det gäller kalibrering, the laser jitter buller utvinns från den ursprungliga referens interferometer och därefter avlägsnas från både interferometer och mikrosfärsignalerna. I avsaknad av laser jitter Spärrservice, Figur 4a visar helt enkelt ett spektrogram som genereras genom att utlösa på resonans dalar. Termisk drift framträder vid kalibrering, såsom framgår av fig. 4c. I motsats till fri-space interferometri, har det klarlagts inflygningsmätpunkten minskade förluster och kan tänkas vara integrerade på ett system-on-chip-plattform. Kvantitativt kan FSR mätningar för fritt utrymme interferometry system nå en RMS-fel på 180 kHz för en hålighet Q = 1,5 x 10 8, översätta till en relativ noggrannhet på 5,5 x 10 -6 för en FSR = 32,9382 GHz 14.
Figur 5 illustrerar kontinuerlig spårning av mikrokavitet genomsnittliga resonans våglängd för en tidsperiod om två tredjedelar av en minut vidDPBS nedsänkning. Den grå kurvan visar att, när resonansvåglängden erhålles medelst den konventionella laserskannSpännings metod och lasern jitter inte kalibreras bort, finns det ett uppmätt våglängdsvariation av storleksordningen tiotals femtometers. Med hjälp av en referens-interferometer (grön linje), är bruset reduceras till subfemtometer regimen. Förbättringar som beror på den termiska stabilisering finns också i figur 5a att mäta subfemtometer buller bidrag från en okyld likvärdig (röd kurva). Under tiden, en mätning av delad frekvens ger en liknande brusgolvet till det av den genomsnittliga resonanskurvan. Utvärderingar av laserfrekvenssvephastighet fungera som en biprodukt av den tilldelats referens interferometri schema. Såsom visas i figur 5c, laserskanningsfluktuationer är i storleksordningen 10 GHz / sek. Detta kan vidare tillskrivas det mätbrus associerat med den konventionella metoden; emellertid kommer detta att suppressed av referens interferometer. Händelser som indikerar bindning av 50 nm polystyren pärlor kan fångas ytterligare med hjälp av en mikrosfär, som katalogiserats i den bifogade videon. Stegen för både genomsnittliga resonans och mellanfrekvensskift syns tydligt.
I ett annat publicerat demonstration 2, visar figur 6a bindningen av 12,5 nm, 25 nm, och 50 nm radie polystyrenkulor utspädda i DPBS på en kvarts microtoroid. Såsom kan ses, ger denna teknik liknande känslighetsförbättringar. Ytterligare konsekventa steg för den genomsnittliga resonans och delade frekvenser observeras i figur 6b för 12,5 nm radie pärlbindning på en microtoroid yta.
Figur 1. Conceptual diagram av den parallella fiber interferometer konfiguration, delvis bestående av bilder av kiseldioxid mikrosfär, microtoroid och diskettenstrukturer. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
. Figur 2 Whispering-galleri läge avkänningsmekanism: a) Fotoner cirkulerar inuti mikrohålrum i avsaknad av nanopartikel-bindning, b) En nanopartikel adsorberar till ytan och därefter samplas av de fotoner, som orsakar märkbar förändring i optiska egenskaper, c) Frekvens klyvning sker på grund av de satisfied bakåtspridning och kaviteten förlustförhållanden, vilket ger en extra dimension till nanoparticle DET ektion metodik. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
. Figur 3 a) Ett exempel på en kavitet transmissionsspektrum, som visar kvalitetsfaktorer 2,1 x 10 8 för resonansen till vänster och 3,8 x 10 8 för resonans åt höger; b) Interferometer signal som används för att bestämma FWHM. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
ftp_upload/51133/51133fig4.jpg "/>
Figur 4. Förväntad rå och känslighet utökad signal spektrogram för buffertlösningen. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
. Figur 5 a) Rita av resonansvåglängdsförskjutning kontra tid samt skillnaderna mellan undantag (röd signal) och med (grön signal) termisk stabilisering; b) Tillhörande tidsberoende delad frekvens, c) Relaterade tidsberoende svephastighet. Den första delfigur visar en grå spår som motsvarar de uppgifter för den konventionella svepspänningsmetod, medan den gröna spåret förvärvas för referens interferometri tekniken. Hennese, de röda och gröna kurvorna ovanför registrerades på separata datum. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
. Figur 6 a) Samlade genomsnittliga resonansskiftsteg för 50 nm (röd kurva), 25 nm (blå kurva), och 12,5 nm (grön kurva) radie pärlor binder till kisel microtoroids; b) Konsekvent genomsnittliga resonansskift (övre infälld) och mellanfrekvensskiftsteg (lägre infälld), som observeras för 12,5 nm polystyrenpärlor som binder till en microtoroid yta. Denna siffra har hämtats från Lu et al. 2 Klickahär för att se en större version av denna siffra.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Denna aktuella inställningar kan sondering en mängd WGM microcavities, såsom disketter, mikrosfärer, och microtoroids, utan att kräva någon återkoppling för sondlaserkälla. En avsevärd signal-till-brusförhållandet (SNR) för detektion kan erhållas på grund av de steg skift förbättringarna som tillhandahålls av banlängden och partikel-inducerad bakåtspridning effekter. Med tanke på enkelheten och låga kostnaden för referensinterferometerns själv, är denna metod en effektiv teknik för att studera eller utnyttja egenskaperna hos WGM hålrum.
Alternativt kan strömmen som cirkulerar i mikrokavitet optimeras och resonans kan bli mer effektiv vidmakthålls via antagande fasmodulering (PM) baserat Pound-Drever-Hall (PDH) frekvenslåsning och amplitudmodulering (AM) baserad kritisk koppling återkoppling 15. Detta kommer dock till priset av att införa märkbar komplexitet och utgifter. Buller floors för PDH synsätt har också nyligen ljugit omkring 7 fm 16, höja brusfaktor med åtminstone en storleksordning jämfört med utformningen som beskrivs i detta protokoll. De nanopartiklar tvärsnitt spridnings kunde, som ställde ut i rättegångar, mätas genom interferometer avledning information från hålrummet förbättrad amplitudmodulering laser absorptionsspektroskopi (CEAMLAS) 17.
Det är viktigt att notera att felaktigt avgasad lösningar kan innehålla luftbubblor med jämförbar diameter till det av de nanopartiklar prover. Mer specifikt kommer adsorption av sådana bubblor till ytan av mikrohålrum ge upphov till falska positiva resultat i form av frekvensförskjutning. Sådana artefakter är svåra att skilja från de förväntade signalsvar som härrör från nanobead bindning. Andra överväganden innefattar den stabila flödet av vätska i närheten avsmalningen att undvika avskärning samt establishing repeterbar fiber kona dra förhållanden att tillförlitligt uppnå rimlig integritet och inkopplingsförlust (≈ 0,5 dB).
I det förflutna har de biosensing funktionerna i denna experimentella system testats genom att mäta bindning för omärkta influensa A virioner i DPBS. SNR för just detta scenario rapporterades vara 38:1. Systemets potential att upptäcka polystyren nanobeads med radier så liten som 12,5 nm har dessutom visats 2. Totalt sett, den främsta fördelen med referensinterferometerns baserade detektionsmetod ligger i dess förmåga att övervaka våglängdsskift i realtid och samtidigt minimera bidragen fel från frekvens jitter och laser scan-spänningskontroll. Till exempel kommer att ta bort jitter buller ensam öka SNR med en faktor av 10. Placeringen av plasmoniska hotspots (dvs. bundna plasmoniska nanopartiklar, såsom guld nanoshells) på ekvatorn av WGM cavity i närheten av det evanescenta fältet är ett annat medel för att öka detekteringssignalen för undan över en storleksordning, utan att kraftigt försämra kvaliteten faktor 18,19.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författarna har ingenting att lämna ut.
Acknowledgments
Författarna vill tacka Xuan Du för att konstruera begreppsdiagrammet i figur 1. Ades Arbetet finansieras genom anslag från naturvetenskap och teknik forskningsrådet (NSERC) i Kanada.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Polystyrene Microspheres | PolyScience | ||
| Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline (DPBS) | Life Technologies | 14190 | |
| Piezoelectric Nanopositioner System | Physik Instrumente | P-611.3S | |
| Balanced Photodetector | Thorlabs | PDB120A | |
| Photodetector | Newport | 1801-FC | |
| 3 dB Fiber Optical Directional Coupler | Thorlabs | FC632-50B | |
| 10 dB Fiber Optical Directional Coupler | Thorlabs | FC632-90B | |
| Drop-In Polarization Controller | General Photonics | PLC-003-S-25 | |
| Function Generator | Hewlett-Packard | 33120A | |
| Fusion Splicer | Ericsson | FSU-925 | |
| High-Speed Oscilloscope | Agilent | DS09404A | |
| Motorized Translation Stage with Controller | Thorlabs | MTS25-Z8E | |
| Single Mode Optical Fiber, 600-800 nm, Ø125 μm Cladding | Thorlabs | SM600 | |
| Real-Time Electrical Spectrum Analyzer | Tektronix | RSA3408B | |
| Optical Spectrum Analyzer | Agilent | 70951A | |
| 632.5 – 637 nm Tunable Laser | New Focus | TLB-6304 | |
| Filtration Pump | KNF | ||
| Ultrasonic Cleaner | Crest Ultrasonics | Powersonic 1100D | |
| Mini Vortexer | VWR | VM-3000 | |
| Centrifuge | Beckman Coulter | Microfuge 22R |
References
- Vahala, K. J.
- Lu, T., et al. High sensitivity nanoparticle detection using optical microcavities. PNAS. 108 (15), 5976-5979 (2011).
- Vollmer, F., Arnold, S. Whispering-gallery-mode biosensing: label-free detection down to single molecules. Nat. Methods. 5 (7), 591-596 (2008).
- Vollmer, F., Braun, D., Libchaber, A., Khoshsima, M., Teraoka, I., Arnold, S. Protein detection by optical shift of a resonant microcavity. Appl. Phys. Lett. 80 (21), 4057-4059 (2002).
- Sun, Y., Fan, X. Optical ring resonators for biochemical and chemical sensing. Anal. Bioanal. Chem. 399 (1), 205-211 (2011).
- Shopova, S. I., Rajmangal, R., Nishida, Y., Arnold, S. Ultrasensitive nanoparticle detection using a portable whispering gallery mode biosensor driven by a periodically poled lithium-niobate frequency doubled distributed feedback laser. Rev. Sci. Instrum. 81 (10), 103-110 (2010).
- Santiago-Cordoba, M. A., Boriskina, S. V., Vollmer, F., Demirel, M. C. Nanoparticle-based protein detection by optical shift of a resonant microcavity. Appl. Phys. Lett. 99 (7), 073701 (2011).
- Swaim, J. D., Knittel, J., Bowen, W. P. Detection limits in whispering gallery biosensors with plasmonic enhancement. Appl. Phys. Lett. 99 (24), 243109 (2011).
- Gorodetsky, M. L., Pryamikov, A. D., Ilchenko, V. S.
- Lu, T., Su, J., Fraser, S., Vahala, K. J. Split frequency sensing methods and systems. Patent granted on. , (2013).
- Zhu, J., et al. On-chip single nanoparticle detection and sizing by mode splitting in an ultrahigh-Q microresonator. Nat. Photonics. 4 (1), 46-49 (2010).
- Shopova, S. I., Rajmangal, R., Nishida, Y., Arnold, S. Ultrasensitive nanoparticle using a portable whispering gallery mode biosensor driven by a periodically poled lithium-niobate frequency doubled distributed feedback laser. Rev. Sci. Instrum. 81 (10), (2010).
- Cai, M., Painter, O., Vahala, K. J. Observation of critical coupling in a fiber taper to a silica-microsphere whispering-gallery mode system. Phys. Rev. Lett. 85 (1), 74-77 (2000).
- Li, J., Lee, H., Yang, K. Y., Vahala, K. J. Sideband spectroscopy and dispersion measurement in microcavities. Opt. Express. 20 (24), 26337-26344 (2012).
- Chow, J. H., et al. Critical coupling control of a microresonator by laser amplitude modulation. Opt Express. 20 (11), 12622-12630 (2012).
- Swaim, J. D., Knittel, J., Bowen, W. P. Detection of nanoparticles with a frequency locked whispering gallery mode microresonator. Appl. Phys. Lett. 102 (18), (2013).
- Knittel, J., Chow, J. H., Gray, M. B., Taylor, M. A., Bowen, W. P. Ultrasensitive real-time measurement of dissipation and dispersion in a whispering-gallery mode microresonator. Opt. Lett. 38 (11), 1915-1917 (2013).
- Shopova, S. I., Rajmangal, R., Holler, S., Arnold, S. Plasmonic enhancement of a whispering-gallery-mode biosensor for single nanoparticle detection. Appl. Phys. Lett. 98 (24), (2011).
- Santiago-Cordoba, M. A., Boriskina, S. V., Vollmer, F., Demirel, M. C. Nanoparticle-based protein detection by optical shift of a resonant microcavity. Appl. Phys. Lett. 99 (7), (2011).
