Summary
ويصف هذا البروتوكول تصميم وصنع جسر الماء وتنشيطه كألياف الماء. التجربة تثبت أن تعدل الأصداء الشعرية من الألياف الماء انتقاله البصري.
Abstract
في هذا التقرير، ألياف الضوئية التي الأساسية يتكون فقط من المياه، بينما الكسوة الهواء، وهي صممت وصنعت. على النقيض من الأجهزة الصلبة-الكسوة، ذبذبات الشعرية لا تقتصر، السماح للجدران الألياف للتحرك والاهتزاز. الألياف هي التي شيدت بجهد العالي تيار المباشر (DC) من عدة آلاف فولت (kV) بين اثنين من خزانات المياه التي يقوم بإنشاء مؤشر ترابط مياه عائمة، المعروف باسم جسر مياه. عن طريق اختيار ميكروبيبيتيس، فمن الممكن للتحكم في القطر القصوى وطول الألياف. المقرنات الألياف الضوئية، في كلا الجانبين من الجسر، وتنشيطه كدليل موجي بصري، السماح للباحثين برصد موجات الجسم الشعرية الألياف الماء عن طريق التحوير الإرسال، والاستدلال لذلك، التغييرات في التوتر السطحي.
شارك قصر نوعين موجه الهامة الشعرية والكهرومغناطيسي، يفتح طريقا جديداً للبحث في التفاعلات بين الضوء وأجهزة جدران السائل. ميكروديفيسيس الجدران المائية أخف مليون مرة من نظرائهم الصلبة، وبالتالي تحسين التصدي لقوات دقيقة.
Introduction
ومنذ انطلاقة الألياف البصرية في مجال الاتصالات، حصل على جائزة نوبل في 20091، نما سلسلة من التطبيقات المستندة إلى الألياف جنبا إلى جنب مع. في الوقت الحاضر، الألياف ضرورة في جراحات الليزر2، وكذلك في توليد الأشعة السينية متماسكة3،4وتسترشد الصوت5 سوبيركونتينووم6. وبطبيعة الحال، توسعت البحوث المتعلقة بالألياف البصرية من استخدام المواد الصلبة إلى استغلال السوائل لتوجيه الموجات الضوئية، حيث تجتمع مليئة بسائل ميكروتشانيلس وتدفق رقائقي خصائص النقل السائل مع مزايا الضوئية استجواب7،،من89. ومع ذلك، هذه الأجهزة المشبك السائل بين المواد الصلبة، وتمنع ذلك، للتعبير عن الطابع الموجه الخاصة به، المعروفة بالموجة الشعرية.
موجات الشعرية، مماثلة لتلك التي ينظر إليها عند إلقاء حجر في بركة، موجه هام في الطبيعة. ومع ذلك، نظراً للعقبات التي تعترض التحكم سائل دون الملطف سطحه عن طريق القنوات أو المواد الصلبة، لا يكاد تستخدم للكشف أو التطبيق. وفي المقابل، قد الجهاز الواردة في هذا البروتوكول أي حدود صلبة؛ وهو محاط والتدفقات في الهواء، والسماح، ولذلك موجات الشعرية لتطوير، نشر، وتتفاعل مع الضوء.
لاختلاق ألياف الماء، من الضروري العودة إلى أسلوب المعروف بالمياه جسر عائم، ذكرت أول مرة في عام 189310، حيث هما قنينة مملوءة بالماء المقطر ومتصل بمصدر الفولت العالي ستشكل مياه فلويديك، مثل مؤشر الترابط اتصال بينهما11. يمكن أن تصل إلى طول 3 سم12 جسور المياه أو تكون رقيقة مثل 20 نانومتر13. أما بالنسبة للأصل المادي، أنه ثبت أن التوترات السطحية، فضلا عن القوات العازلة للكهرباء، على حد سواء مسؤولية إجراء هذا الجسر وزن14،،من1516. لتنشيط الجسر المياه كألياف الماء، نحن زوجين الخفيفة مع17،ألياف السيليكا أدياباتيكالي مدبب18 وبها مع السليكا الألياف عدسة19. يمكن استضافة مثل هذا جهاز الموجات الصوتية والشعرية والبصرية، مما يجعله مفيداً للكشف عن الموجات المتعددة ومختبر على رقاقة20،،من2122 التطبيقات.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
تنبيه: هذه التجربة تنطوي على الجهد العالي. وتقع مسؤولية القارئ للتحقق مع سلطات السلامة أن تجربتهم يتبع النظام قبل تشغيل الجهد العالي.
ملاحظة: يمكن استخدام أي نوع من السوائل القطبية لإنتاج الألياف السائلة، مثل الإيثانول أو الميثانول، الأسيتون، أو المياه. يملي الأقطاب السائل بالاستقرار وقطرها من الألياف التي تم إنشاؤها23،24. للحصول على أفضل النتائج، استخدام المياه مع 18 MΩ المقاومة. قبل اختيار المكونات البصرية، مثل الألياف الضوئية ومصادر الضوء، مراجعة الأدبيات الكفيلة امتصاص منخفضة في الألياف السائلة/المياه في الطول الموجي البصري المطلوب. يمكن أن يكون مؤقتاً في البروتوكول في أي وقت من الأوقات قبل ملء خزان المياه (الخطوة 4، 5).
1-إعداد خزانات المياه ومحطة تجريبية
- تصنيع خزانان poly(methyl methacrylate) (البولي ميثيل ميثا اكريلات) مع موصلات المغناطيسي الماصة والجهد العالي، وفقا الرقم 1.
- قص ألواح البولي ميثيل ميثا اكريلات اثنين إلى 60 × 50 × 10 ملم في الحجم، وحفر تجاويف 8 ملم في العمق و 7 مم في القطر على مساعدات اللوحات. الصق رابط المغناطيس داخل التجاويف.
- المشبك الشعرية، قص شريط من البولي ميثيل ميثا اكريلات إلى 45 × 10 × 2 مم والصق مغناطيس اثنين على الجانب العلوي منه.
- موصل كهربائي، التفاف المغناطيس في قطعة صغيرة من رقائق معدنية وتوصيله الكهرباء مع المشابك التماسيح إلى مصدر الفولت العالي (HV). عقد الخزانات حوالي 100-300 ميليلتر من الماء. ضع المغناطيس ملفوفة في الاتصال فلويديك مع المياه في الخزان.
ملاحظة: يفضل استخدام الموصلات المغناطيسية المشابك والجهد العالي. إذا كان ذلك ممكناً، لا لاستخدام أي نوع من الغراء لإرفاق المشابك أو الروابط، كما العديد من أنواع الغراء تذوب تحت تأثير الجهد العالي أو حضور الأقواس الكهربائية ويقلل من الماء الألياف الاستقرار أو الجودة البصرية.
- جبل واحد البولي ميثيل ميثا اكريلات الخزان في مرحلة تحديد المواقع الدقيقة (شعبة الشؤون المالية) 5 درجة من حرية.
- دقة تنظيف جميع الروابط والمناطق مع الايزوبروبانول (الرتبة الطيفية) متبوعاً بالمياه. تسريحه مع النيتروجين. وتغطي البولي ميثيل ميثا اكريلات خزان المياه وجميع المشابك مع الشريط تترافلوروايثيلين (PTFE) لتجنب أي تسرب أو يقطر من الماء.
- الموقف الإنشاء إطار مجهر ضوئي للتصوير. استخدام أهداف بعيدة الميدانية (5 X، 0.14 نا، و WD 34 مم لألياف طويلة المياه و 20 X، 0.42 نا وعدسة 20 ملم WD لألياف قصيرة المياه) لتجنب التأريض غير المرغوب فيها بين منطقة عالي من الألياف المياه وتركيب المجهر موصلة كهربائياً.
- إعداد اثنين الألياف الضوئية المشابك في المراحل الانتقالية الخطية، واحدة وراء كل خزان المياه، وفقا الرقم 1. كل مقرنة الألياف ينبغي أن تكون قادرة على الانتقال إلى الخلف وإلى الأمام داخل ميكروبيبيتي، (تمت مناقشتها في المقطع التالي).
2-اختيار ميكروبيبيتيس والجهد
- القطر الداخلي ميكروبيبيتي يضمن قطرها أقصى من الألياف الماء ملفقة. لإنشاء ألياف الماء دائرة نصف قطرها 5-ميكرومتر، استخدام الماصات 150-ميكرومتر-الداخلية-قطر، يقترن 125 ميكرومتر-قطر الألياف الضوئية. أكثر سمكا (20-90 ميكرون) وأطول من ألياف المياه (800-1,000 ميكرومتر)، استخدم ميكروبيبيتيس مع قطر داخلي ميكرومتر 850.
ملاحظة: كقاعدة عامة، الألياف الماء ويقدر الحد الأقصى للطول بضرب قيمة radius القصوى 25. لمزيد من التفاصيل، أرجع إلى الجدول 1.- كسر في ميكروبيبيتي باليد على حافة بطول 3 سم.
- لإنشاء ألياف المياه التي يبلغ قطرها يصل إلى 110 ميكرومتر، تطبيق جهد بين خزانات المياه اثنين بين 1.5 كيلو فولت و 3 كيلو فولت. لألياف المياه تصل إلى ملليمتر في الطول، وتطبيق يصل إلى 8 كيلو فولت. مقارنة مع الرقم 1 للحصول على اقتراحات الأسلاك الكهربائية.
3-إعداد المقرنات الضوئية
ملاحظة: الحصول على أفضل نتيجة انتقال، استخدام ألياف مدبب طريقة واحدة لإطلاق أشعة الليزر في الألياف الماء وعدسة ألياف تدفقه المتعدد عاليا مقرنة الإخراج (الأساسي > 100 ميكرومتر). ومع ذلك، لعملية سهلة، استخدام ألياف المتعدد منخفضة مقرنة الإخراج (على سبيل المثال، ألياف طريقة واحدة 1550 نانومتر على طول موجي 780 نانومتر).
-
تصنيع المقرنة الألياف مدبب
ملاحظة: انظر الشكل 2.- قطاع الألياف طريقة واحدة 780 نانومتر مع متجرد ألياف من الكسوة البلاستيكية تعريض منطقة 10-15 ملم ألياف العارية. تنظيف منطقة مكشوفة مع مناديل المهمة الحساسة في تركيبة مع الأسيتون. تمر الألياف من خلال ميكروبيبيتي المطلوب قبل مستدق عليه. تفتق الألياف أدناه معايير طريقة واحدة مع منحدر أصغر من 1/20.
- استخدام لهب هيدروجين مستدق الألياف بمعدل تدفق 140 مل/دقيقة، بينما في الوقت ذاته سحب تفتق من كلا الجانبين في 0.06 mm/s.
ملاحظة: الجزء مدبب في المجموع بين 6 إلى 9 مم. إذا الألياف فواصل قبل التوصل إلى معايير طريقة واحدة، ضبط تدفق الهيدروجين إلى معدلات أعلى أو وضع الألياف في منطقة الشعلة أكثر سخونة. إذا كانت المساحة أطول، ضبط تدفق الهيدروجين انخفاض معدلات أو وضع الألياف في منطقة أكثر برودة من الشعلة. - إيقاف الشعلة وزيادة التوتر في الألياف بعناية حتى ينكسر في بقعة ما أنحف. استخدام هذه الألياف مدبب مقرنة الإدخال.
تنبيه: هذه الألياف مدبب ضعيف.
-
تصنيع مقرنة عدسة الألياف
- نصيحة مع متجرد ألياف الألياف قطاع طريقة واحدة 1550 نانومتر وتنظيف منطقة مكشوفة مع مناديل المهمة الحساسة في تركيبة مع الأسيتون. اختيار وإعداد ماصة النحو المبين أعلاه وتمرير هذه الألياف من خلال ذلك.
- الحرارة التلميح مع فانصهار كهربائية أو الليزر2 CO في السلطة 15-ث، وركزت من خلال عدسة 200 مم، حتى يصبح السائل نهاية الألياف الزجاجية وأشكال شكل مستدير قليلاً، المعروفة بعدسة ألياف.
4-تجميع
- إذا لم تفعل بعد، إدراج المقرنات الألياف في ميكروبيبيتيس المرجوة.
- المشبك ميكروبيبيتي، باستخدام المشبك البولي ميثيل ميثا اكريلات بريمانوفاكتوريد والمغناطيسية، مع المقرنات الألياف على الخزانات البولي ميثيل ميثا اكريلات. ينبغي أن تصل إلى الجانب غير مدبب ميكروبيبيتيس إلى خزان المياه. ضرب كل من المقرنات الألياف في مرحلة تحديد الموضع خطي.
- قم بتوصيل مقرنة الألياف مدبب مصدر ليزر 10 ميغاواط 780 نانومتر، وموجات مستمرة، إلى جانب الألياف ومقرنه عدسة الألياف إلى عداد طاقة. ملء الخزان بالماء، وضمان أن لا فقاعات الهواء عالقون في ميكروبيبيتي. إذا لزم الأمر، دفع أو سحب منهم مع مقرنة الألياف الضوئية (من الخطوة 3.1 أو، تبعاً لذلك، من الخطوة 3، 2).
ملاحظة: في هذه المرحلة، بعد المسار البصري، المحطات: مصدر ضوء الليزر، والألياف الضوئية، (ويمر بهذه الألياف) المشبك الألياف على خشبة المسرح خطية، المياه في الخزان مع الربط الكهربائي، ميكروبيبيتي مليئة بالمياه، مقرنة الألياف الضوئية مدبب، مساحة حرة (في وقت لاحق: الماء الألياف)، مقرنة عدسة الألياف (الآن الألياف الثانية)، ميكروبيبيتي مليئة بالمياه، وخزان المياه مع اتصال كهربائية، المشبك الألياف في مرحلة خطي، وأخيراً، مقياس الطاقة. - قم بتوصيل نهايات ميكروبيبيتيس المحملة بضبط جبل ديجري 5 من الحرية في خزان مياه البولي ميثيل ميثا اكريلات إقامة اتصال فلويديك بين ميكروبيبيتيس. قم بتشغيل مصدر الضوء ومقياس الطاقة. ضبط المقرنات الألياف لإرسال بالمساعدة من جبل خزان مياه البولي ميثيل ميثا اكريلات 5-شعبة الشؤون المالية.
ملاحظة: استخدام معدات السلامة الليزر المناسبة. - الاتصال عالية الجهد كهربائياً مع خزان المياه عن طريق وضع الروابط المغناطيسية ملفوفة في رقائق معدنية إزاء نظرائهم المغناطيسية في البولي ميثيل ميثا اكريلات المياه الخزان وإرفاق المشابك التماسيح برقائق معدنية. قم بتوصيل المشابك التمساح عن طريق الكابلات الكهربائية بمصدر جهد عالي (الشكل 2a).
5-تشغيل التجربة
- زيادة الجهد إلى القيمة المطلوبة. نقطة انطلاق لجسر قصيرة جداً وضيقة هو 1.5 كيلو فولت. ويمكن تحقيق الجسور مستقرة مع 100 ميكرومتر وأكثر في الطول مع 2.5-3 كيلو فولت.
- زيادة المسافة بين ميكروبيبيتيس إلى الطول المطلوب وفقا للاختيار من ميكروبيبيتيس (الشكل 2 و 2 ج) ببطء. ضبط المقرنات والماصات مع المرحلة 5-شعبة الشؤون المالية وعلى مراحل 1-شعبة الشؤون المالية لتحسين انتقال البصرية.
- قياس كفاءة اقتران بأخذ قياس على مقياس الطاقة وأخذ نسبة مقترنة في السلطة مقرونة الليزر.
- افصل عداد الطاقة والاتصال فوتوريسيفير المقرنة الألياف الإخراج. الاتصال فوتوريسيفير للذبذبات. تسجيل وقت تتبع قياسات الضوء المنقولة، يمثل الذبذبات الألياف الشعرية الماء.
- تحويل في وقت تتبع القياسات عن طريق "تحويل فورييه السريع" إلى مجال التردد. أن التردد الوسطى على العرض الكامل على نصف الحد الأقصى لتلقي عامل الجودة الشعرية.
ملاحظة: إنشاء الطيفية للتحقق من وجود رجفان التردد. - استخدم الإعداد مجهر أعلى عرض لوصف بنية هندسية من الألياف الماء. يتم الحصول على نصف قطر الألياف في الجزء أنحف من الألياف الماء.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
كفاءة اقتران من ألياف الماء إلى ألياف بصرية عالية المتعدد يمكن أن يصل إلى25،54%26. كفاءة اقتران لألياف طريقة واحدة يصل إلى 12%25،26. ألياف المياه يمكن أن تكون رقيقة مثل 1.6 ميكرون في القطر، ويمكن أن يكون طول 46 ميكرومتر (الشكل 3)،من25إلى26، أو أنها يمكن أن تصل إلى 1.064 مم في طول قطرها 41 ميكرومتر (الشكل 3)،من25إلى26. ويكشف الطيفية انتقال التذبذب الشعرية من الألياف الماء، مماثلة لتلك التي الغيتار سلسلة (الشكل 4)25،26. وقدرت العوامل النوعية الشعرية يصل إلى 14 لألياف طويلة25،26. في ضوء نظرية الجسور المائية، فمن الممكن لتقدير النسبة بين التوتر السطحي و قوة عازلة25،26.
رقم 1: الخطط للإنشاء- () يظهر هذا الرسم التوضيحي إنشاء التجريبية الألياف الماء. (ب) يبين هذا الرسم خزان المياه، والموصل الكهربائية والمشبك ماصة. (ج) يظهر هذا الفريق ليونة دليل موجي الجدران المياه مقارنة بالمواد الصلبة الشائعة. ويرد هذا الرقم في جزء من دوفيدزون et al. 25 , 26- الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
رقم 2: إنشاء صور. () هذا الفريق يظهر في خزان مياه البولي ميثيل ميثا اكريلات على جبل 5-شعبة الشؤون المالية. مع المشبك ماصة البولي ميثيل ميثا اكريلات، ميكروبيبيتي والألياف الضوئية وموصل كهربائي. (ب) يظهر هذا الفريق أن يتم إنشاء جهة اتصال فلويديك بين ميكروبيبيتيس. (ج) يظهر هذا الفريق أن يتم زيادة المسافة بين ميكروبيبيتيس إنشاء ألياف الماء. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 3: المياه توصيف الألياف. () هذا تظهر اللوحة ألياف الماء أطول من 1 مم. إظهار فريقي المناقشة التالية (ب) ألياف بصرية مياه ميكرون-مقياس-رفيع، (ج) نثر السطحية بسبب موجات الشعرية في حدود المرحلة السائلة الألياف الماء. (د) يظهر هذا الفريق نشر الضوء من خلال حجم الألياف المياه تؤكدها قياس صبغة فلورسنت. ويرد هذا الرقم من دوفيدزون et al. 25 , 26- الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 4: قياس تجريبيا في وسائط الألياف "الغيتار--سلسلة" المياه- () هذا تظهر اللوحة قياس تتبع وقت. (ب) تقلب الطيف يكشف وضع أساسية، وفي مولتيبليكيشنز عدد صحيح، إيحاءات الثلاثة (داش خطوط). (ج) هذا الفريق يظهر تقلب الطيفية من الألياف طوله 0.94 ملم مع تغيير الجهد، وفي مقابل ذلك، تغيير قطر الألياف، مع الجهد المستمر الأولى، ثم زاد وأخيراً. رمز اللون يصف الانتقال. (د) يظهر هذا الفريق تواتر الألياف الأساسية كدالة لقطر الألياف (الدوائر) جنبا إلى جنب مع تنبؤ نظري (خط متقطع). أشرطة الخطأ الأفقية والعمودية تمثل عدم التيقن قياسات متتالية، إلى جانب 250-مرض التصلب العصبي المتعدد ثمانية من تواتر المركزية وقطرها الألياف المقابلة. لكل اللوحات، طول الألياف مم 0.94 وبصريا يتم استجوابه بالتذبذب مع فوتوديتيكتور. القطر يتم قياسها عن طريق المجهر. ويرد هذا الرقم من دوفيدزون et al. 25 , 26- الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
| الألياف الماء | القطر ماصة الداخلي | ||||
| طول [ميكرومتر] | دائرة نصف قطرها [ميكرومتر] | إمكانية [الخامس] | الجانب تفتق [ميكرومتر] | عدسة الجانب [ميكرومتر] | |
| الشكل 1b | 830 | 51 | 6000 | 850 | 850 |
| الشكل 2 ألف | 1064 | 20.5 | 6000 | 850 | 850 |
| الشكل 2 | 46 | 1.6-0.8 | 1500 | 150 | 850 |
| الشكل 2 (ج) | 820 | 32.5 | 5000 | 850 | 850 |
| الشكل 2d | 110 | 4.75 | 3000 | 150 | 150 |
| الشكل 3 | 940 | 20-90 | 3000-8000 | 850 | 850 |
| الشكل 4 | 24-73 | 2.7-3 | 2500 | 150 | 850 |
الجدول 1: المياه طول الألياف ونصف قطرها. يظهر هذا الجدول طول الألياف الماء ونصف قطرها فيما يتعلق بالقدرة الكهربائية والقطر ماصة. ويرد هذا الجدول من دوفيدزون, et al. 25.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
في الختام، بميزة كبرى والطابع الفريد لهذا الأسلوب هو خلق ألياف الذي يستضيف ثلاثة أنواع مختلفة من موجات: الشعرية والصوتية والبصرية. كل ثلاث موجات تذبذبت في نظم مختلفة، فتح إمكانية الكشف عن الموجات المتعددة. على سبيل مثال، تؤثر جسيمات نانوية المحمولة جوا على التوتر السطحي للسوائل. فعلا في المرحلة الراهنة، فمن الممكن لرصد التغيرات في التوتر السطحي من خلال التغيرات في ايجينفريكوينسي الشعرية. بالإضافة إلى ذلك، أجهزة المياه الجدران أخف مليون مرة من نظرائهم الصلبة، تحسين حساسية أجهزة الاستشعار وفقا لذلك.
استناداً إلى التجربة مع هذا التشكيل، فقد لاحظنا تبعية عالية في نسبة الإشارة إلى الضوضاء ونوعية العلاقات البصرية. ولذلك، يوصي بإيلاء اهتمام وثيق لتلفيق المقرنات الضوئية. النظر إنشاء حوض السمك لضمان وجود بيئة خالية من الغبار لمحطة مستدق وتركيب الألياف الماء. كما أن تنفيذ التجربة ينطوي على خطر كسر أو إتلاف مقرنة مدبب الألياف ميكانيكيا أو عن طريق قوس الكهربائي. وفي هذه الحالة، يمكن إسقاط انتقال البصرية وتصبح صاخبة إلى درجة أن طرق الألياف الشعرية لم تعد مرئية في الطيفية.
إذا لم تظهر في القياسات انتقال الموجات الشعرية، ريمانوفاكتوري المقرنات. بالإضافة إلى ذلك، الألياف الماء والمقرنات الألياف الضوئية لا تجذب كل منهما الآخر. ضبط الإعداد لانتقال الأمثل قد تتطلب وضع الألياف الماء بميل قليلاً، للضغط ميكانيكيا مقرنة الألياف مدبب داخل الألياف الماء.
هي عقبة أخرى في هذا التشكيل ليكون على بينه من المقاومة الكهربائية حاسمة للمياه. حتى كميات صغيرة من الأيونات في السائل يؤدي الجسر إلى الانهيار. إذا كان الماء الألياف أقصر وأقل استقرارا مما كان متوقعا، تلوث المياه قد يكون السبب. استبدال الماء مع MΩ 18 غرفة نظيفة المياه. بالإضافة إلى ذلك، الجهد العالي يجذب جزيئات الجو المشحون في المناطق المحيطة من الألياف الماء، التي تذوب وتسهم في عدم الاستقرار. وفي هذه الحالة، دائرة مغلقة سيساعد في تحسين طول الألياف الماء.
أحد جوانب بارزة لهذا التشكيل أن أي سائل القطبي يمكن أن تستخدم لخلق ألياف سائلة، على الرغم من أن المياه المعروف لإنشاء أطول، وكذلك، في تموز، ألياف المياه الأكثر استقرارا. أنها مثيرة للاهتمام للنظر في السوائل الأخرى لمختلف التطبيقات. تحويل الماء إلى سائل أو مزيج من السوائل القطبية مع تركيب اللزوجة أو التوتر السطحي أو الخصائص البصرية يسمح للباحثين تقليم الألياف بالضبط لمطالبهم.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
Acknowledgments
أيد هذا البحث الإسرائيلي وزارة العلوم والتكنولوجيا والفضاء؛ عكر: مركز "التفوق الإسرائيلي" '"دائرة الضوء"' منح رقم 1802/12، ومؤسسة العلوم الإسرائيلية منح رقم 2013/15. يشكر المؤلفون كارين الرابطة تانكوس (كات) لتحرير مفيدة.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Deioniyzed Water | 18MOhm resistance | ||
| Micropipettes, Borosilicate Glass, round, inner diameter 850 micron | Produstrial.com | #133260 | |
| Micropipettes, Borosilicate Glass, round, inner diameter 150 micron | Produstrial.com | #133258 | |
| High voltage, low current source, 3kV with 5 mA. | Bertan | Model 215 | |
| High voltage, low current source, 8 kV with 0.25 mA. | Home build | ||
| Optical fiber | Corning | HI 780 C | 5 meter |
| Optical fiber | Thorlabs | FTO 30 | 5 meter |
| Optical fiber | Thorlabs | FTO 30 | 5 meter |
| Fiber coupled laser | FIS | SMF 28E | |
| Photoreceiver | New Port/ New Focus | 1801-FS | with fiber connection |
| Oscilloscope | Agilent Technologies | DSO-X 3034A | |
| 2 Degree of freedom tilt stagestage | New Port/ New Focus | M-562F-TILT | |
| 3 Degree of freedom linear micro translation stage | New Port/ New Focus | M-562F-XYZ | |
| A set of magnets | |||
| Objective 5X | Mitutoyo | MY5X-802 | |
| Objective 20 x | Mitutoyo | MY20X-804 | |
| Zoom | Navitar | 12x Zoom | |
| Microscope tube | Navitar | 1-6015 standard tube | |
| Isopropanol | Sigma Aldrich | 67-63-0 | Spec Grad |
| 2 x Bare Fiber holder | Thorlabs | T711-250 | |
| 2 x Translational Stage | Thorlabs | DT12 | |
| Block of PMMA for fabricating the water reservoir and pipette holder | 150 x 60 x 10 mm | ||
| PTFE-Tape | Gufero | 240453 | |
| Fiber coupled, cw Laser Light Source | New Port/ New Focus | TLB-6712 | 765-781 nm |
References
- Kao, C. K., Boyle, W. S., Smith, G. E. For Groundbreaking Achievements Concerning the Transmission of Light in Fibers for Optical Communication. The Nobel Prize in Physics. , Available from: https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2009/press.html (2009).
- Temelkuran, B., Hart, S. D., Benoit, G., Joannopoulos, J. D., Fink, Y. Wavelength-scalable hollow optical fibres with large photonic bandgaps for CO2 laser transmission. Nature. 420, 650-653 (2002).
- Rundquist, A. Phase-Matched Generation of Coherent Soft X-rays. Science. 280, 1412-1415 (1998).
- Durfee, C. G., et al. Phase Matching of High-Order Harmonics in Hollow Waveguides. Physical Review Letters. 83, 2187-2190 (1999).
- Dainese, P., et al. Stimulated Brillouin scattering from multi-GHz-guided acoustic phonons in nanostructured photonic crystal fibres. Nature Physics. 2, 388-392 (2006).
- Dudley, J. M. J., Genty, G., Coen, S. Supercontinuum generation in photonic crystal fiber. Reviews of Modern Physics. 78, 1135-1184 (2006).
- Wolfe, D. B., et al. Dynamic control of liquid-core/Liquid-cladding optical waveguides. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. , 12434-12438 (2004).
- Whitesides, G. M. The origins and the future of microfluidics. Nature. 442, 368-373 (2006).
- Ward, J. M., Yang, Y., Chormaic, S. N. Highly Sensitive Temperature Measurements With Liquid-Core Microbubble Resonators. IEEE Photonics Technology Letters. 25, 2350-2353 (2013).
- Armstrong, The Newcastle Literary and Philosophical Society. The Electrical Engineer. , Available from: http://ecfuchs.com/waterbridge_jw/Armstron_full_article.pdf 154-155 (2016).
- Fuchs, E. E. C., et al. The floating water bridge. Journal of Physics D: Applied Physics. 40, 6112-6114 (2007).
- Fuchs, E. C., et al. The Armstrong experiment revisited. The European Physics Journal Special Topics. 223, 959-977 (2013).
- Sirghi, L., Szoszkiewicz, R., Riedo, E. Volume of a nanoscale water bridge. Langmuir. 22, 1093-1098 (2006).
- Woisetschläger, J., Gatterer, K., Fuchs, E. C. Experiments in a floating water bridge. Experiments in Fluids. 48, 121-131 (2009).
- Widom, A., Swain, J., Silverberg, J., Sivasubramanian, S., Srivastava, Y. N. Theory of the Maxwell pressure tensor and the tension in a water bridge. Physical Review E: Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics. 80, 16301 (2009).
- Aerov, A. A. Why the water bridge does not collapse. Physical Review E. Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics. 84, 36314 (2011).
- Knight, J. C., Cheung, G., Jacques, F., Birks, T. A. Phase-matched excitation of whispering-gallery-mode resonances by a fiber taper. Optics Letters. 22, 1129 (1997).
- Spillane, S. M., Kippenberg, T. J., Painter, O. J., Vahala, K. J. Ideality in a Fiber-Taper-Coupled Microresonator System for Application to Cavity Quantum Electrodynamics. Physical Review Letters. 91, 43902 (2003).
- Cohen, L. G., Schneider, M. V. Microlenses for coupling junction lasers to optical fibers. Applied Optics. 13, 89-94 (1974).
- Vollmer, F., et al. Whispering-gallery-mode biosensing: label-free detection down to single molecules. Nature Methods. 5, 591-596 (2008).
- Fainman, Y., Lee, L. P., Psaltis, D., Yang, C. Optofluidics: Fundamentals, Devices, and Applications. , McGraw-Hill, Inc. (2010).
- He, L., Ozdemir, S. K., Zhu, J., Kim, W., Yang, L. Detecting single viruses and nanoparticles using whispering gallery microlasers. Nature Nanotechnology. 6, 428-432 (2011).
- Woisetschläger, J., et al. Horizontal bridges in polar dielectric liquids. Experiments in Fluids. 52, 193-205 (2011).
- Fuchs, E. C., Wexler, A. D., Agostinho, L. L. F., Ramek, M., Woisetschläger, J. Methanol, Ethanol and Propanol in EHD liquid bridging. Journal of Physics: Conference Series. 329, 12003 (2011).
- Douvidzon, M. L., Maayani, S., Martin, L. L., Carmon, T. Light and Capillary Waves Propagation in Water Fibers. Science Reports. 7, 16633 (2017).
- Douvidzon, M., Maayani, S., Martin, L. L., Carmon, T. Water Fibers. , Cornell University Library. Available from: https://arxiv.org/abs/1609.03362 (2016).
