Summary
Questo lavoro segnala una punta di silicone fibra ottica rilevamento piattaforma innovativa (Si-FOSP) per la misura ad alta risoluzione e risposta rapida di una varietà di parametri fisici quali la temperatura, flusso e la radiazione. Applicazioni di questo Si-FOSP di calibrazione da ricerca oceanografica, industria meccanica, alla ricerca sull'energia di fusione.
Abstract
In questo articolo, vi presentiamo una piattaforma innovativa e promettente praticamente in fibra ottica telerilevamento (FOSP) che abbiamo proposto e dimostrato di recente. Questo FOSP si basa su un interferometro di Fabry-Perot di silicio (FPI) fissato all'estremità della fibra, denominata Si-FOSP in quest'opera. Il Si-FOSP genera un interferogramma determinata dalla lunghezza del cammino ottico (OPL) della cavità di silicio. Misurando altera l'OPL e così sposta interferogramma. A causa delle proprietà uniche ottiche e termiche del materiale silicio, questo Si-FOSP esibisce una prestazioni vantaggiose in termini di sensibilità e velocità. Inoltre, l'industria di fabbricazione di silicio maturo dota il Si-FOSP con eccellente riproducibilità e a basso costo verso le applicazioni pratiche. A seconda delle specifiche applicazioni, sia una versione bassa-finezza o alta-finezza sarà utilizzata, e due metodi di demodulazione di dati saranno adottati di conseguenza. Protocolli dettagliati per la realizzazione di entrambe le versioni di Si-FOSP saranno forniti. Tre applicazioni rappresentative e dei loro risultati secondo verranno mostrati. Quello primo è un termometro subacqueo di prototipo per profilatura termoclini l'oceano, il secondo è un misuratore di flusso per misurare la velocità di flusso nell'oceano, e l'ultimo è un bolometro utilizzato per il monitoraggio radiazioni di scarico da magneticamente confinato al plasma ad alta temperatura.
Introduction
Sensori in fibra ottica (FOSs) hanno rappresentato il fulcro per molti ricercatori grazie alle sue proprietà uniche, come le sue dimensioni ridotte, il suo basso costo, il suo peso leggero e sua immunità alle interferenze elettromagnetiche (EMI)1. Questi FOSs hanno trovato ampie applicazioni in molti settori quali il monitoraggio ambientale, sorveglianza di oceano, esplorazioni petrolifere e processo industriale, tra gli altri. Quando si tratta del rilevamento temperatura-relativa, il FOSs tradizionali non sono superiori in termini di risoluzione e velocità per i casi dove la misurazione di minuto e variazioni di temperatura veloce è auspicabile. Queste limitazioni derivano dalle proprietà ottiche e termiche del materiale silice fusa su cui si basano molte tradizionali FOSs. Da un lato, il coefficiente di termo-ottica (TOC) e il coefficiente di dilatazione termica (TEC) di silice sono 1.28x10-5 RIU / ° C e 5.5x10-7 m/(m·°C), rispettivamente; questi valori conducono ad una sensibilità di temperatura di solo circa 13 pm / ° C intorno alla lunghezza d'onda di 1550 nm. D'altra parte, la diffusività termica, che è una misura della velocità della temperatura cambia in risposta a scambio di energia termica, è solo 1.4x10-6 m2/s per silice; Questo valore non è superiore per migliorare la velocità di FOSs a base di silice.
La piattaforma di rilevamento a fibra ottica (FOSP) riportata in questo articolo si rompe le summenzionate limitazioni basate su silice fusa FOSs. Il nuovo FOSP utilizza silicio cristallino come chiave di materiale, che forma un interferometro di Fabry-Perot di alta qualità (FPI) all'estremità della fibra, qui indicato come FOSP con punta di silicio (Si-FOSP) di rilevamento. La figura 1 Mostra il principio schematico e operativo della testa del sensore, che è il nucleo della Si-FOSP. La testa del sensore consiste essenzialmente di un silicio FPI, cui lo spettro di riflessione dispone di una serie di periodici frange. Interferenza distruttiva si verifica quando l'OPL soddisfa 2nL = Nλ, dove n e L sono l'indice di rifrazione e la lunghezza della cavità di silicio FP, rispettivamente, e N è un intero che rappresenta l'ordine della tacca frangia. Di conseguenza, posizioni delle frange di interferenza sono sensibili ai OPL della cavità di silicio. A seconda delle specifiche applicazioni, il silicio FPI può essere fatto in due tipi: basso-finezza FPI e alta-finezza FPI. La FPI di basso-finezza ha una bassa riflettività per entrambe le estremità della cavità di silicio, mentre la FPI alta-finezza ha un'alta riflettività per entrambe le estremità della cavità di silicio. Il reflectivities delle interfacce silicio-aria e fibra di silicio sono più o meno 30% e 18%, così il solo silicio FPI mostrato in Figura 1a è essenzialmente un basso-finezza FPI. Da uno strato sottile ad alta-riflettività (HR) su entrambe le estremità del rivestimento, un silicio di alta finezza che FPI è formato (Figura 1b). Riflettività del rivestimento HR (dielettrico o oro) può essere alto come il 98%. Per entrambi i tipi di Si-FOSP, n e L aumentare quando la temperatura aumenta. Quindi, monitorando il turno di fringe, la variazione di temperatura può essere dedotto. Si noti che per la stessa quantità di spostamento della lunghezza d'onda, la FPI alta-finezza dà una migliore discriminazione dovuta la tacca di frangia molto più stretta (Figura 1C). Mentre l'alta-finezza Si-FOSP ha una migliore risoluzione, il basso-finezza Si-FOSP ha una gamma dinamica più ampia. Pertanto, la scelta tra queste due versioni dipende dai requisiti di un'applicazione specifica. Inoltre, dovuto la grande differenza in larghezza a metà altezza (FWHM) del basso-finezza e alta-finezza silicio FPIs, i loro metodi di demodulazione del segnale sono diversi. Ad esempio, la FWHM teorica di 1,5 nm è ridotto di circa 50 volte per solo 30 pm quando entrambe le estremità del silicio unico FPI sono rivestite con uno strato di HR di 98%. Pertanto, per il basso-finezza Si-FOSP, uno spettrometro ad alta velocità sarebbe sufficiente per la raccolta dei dati e l'elaborazione, mentre un laser di esame deve essere utilizzato per la demodulazione l'alta-finezza Si-FOSP dovuto la FWHM molto più stretto che non può essere risolto anche dalla spettrometro. I due metodi di demodulazione saranno spiegati nel protocollo.
Il materiale di silicio scelto qui è superiore per il rilevamento della temperatura in termini di risoluzione. Come termine di paragone, il TOC e TEC di silicio sono 1, 5x10-4 RIU / ° C e 2.55x10-6 m/(m∙°C), rispettivamente, che porta ad una sensibilità di temperatura di circa 84,6 pm / ° C, ovvero circa 6,5 volte superiore a quella di tutti a base di silice FOSs2. Oltre a questa sensibilità molto più alta, abbiamo dimostrato una lunghezza d'onda media inseguimento del metodo per ridurre il livello di rumore e quindi migliorare la risoluzione di un sensore di bassa-finezza, che porta a una risoluzione di temperatura di 6 x 10-4 ° C 2, in confronto per la risoluzione di 0,2 ° C per un tutto a base di silice FOS3. La risoluzione è ulteriormente migliorata per essere 1.2x10-4 ° C per un alto-finezza versione4. Il materiale di silicio è anche superiore per il rilevamento in termini di velocità. Come termine di paragone, la diffusività termica di silicio è 8.8x10-5 m/s2, che è più di 60 volte superiore a quella di silice2. Combinato con un ingombro ridotto (ad es., 80 µm di diametro, spessore di 200 µm), il tempo di risposta di 0,51 ms per un silicio che fos è stato dimostrato2, rispetto ai 16 ms di un micro-silice-fibra accoppiatore punta temperatura sensore5. Anche se qualche ricerca lavoro relativo alla misurazione della temperatura tramite film di silicio molto sottile come il materiale sensibile è stato segnalato da altri gruppi6,7,8,9, nessuno di loro possiede le prestazioni dei nostri sensori in termini di risoluzione o velocità. Ad esempio, il sensore con una risoluzione di solo 0,12 ° C e un tempo di risposta lunghi di 1 s è stato segnalato. 7 che una migliore risoluzione di temperatura di 0,064 ° C è stato segnalato10; Tuttavia, la velocità è limitata dalla testa del sensore relativamente ingombrante. Ciò che rende le bugie di unico Si-FOSP nel nuovo metodo di fabbricazione e algoritmo di elaborazione dei dati.
Oltre ai vantaggi sopra per il rilevamento della temperatura, Si-FOSP può anche essere sviluppato in una varietà di sensori di temperatura-correlati allo scopo di misurare diversi parametri, quali gas pressione11, aria o acqua flusso12,13 ,14 e radiazione4,15. Questo articolo presenta una descrizione dettagliata del sensore protocolli di demodulazione di fabbricazione e segnale insieme a tre applicazioni rappresentative e dei loro risultati.
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Protocol
1. fabbricazione di sensori Low-Finesse
- Fabbricare i pilastri di silicio. Un pezzo di wafer di silicio (DSP) 200-µm di spessore doppio-lato-lucidato del modello in pilastri di silicio standalone (Figura 2a), facilita l'utilizzo di fabbricazione standard del sistema micro-elettro-meccanici (MEMS).
Nota: La cialda di fantasia è incollata su un wafer di silicio più grande un altro utilizzando un sottile strato di photoresist. La forza di incollaggio di photoresist è abbastanza forte per tenere i pilastri in posizione verticale, ma anche abbastanza debole per staccare dal substrato per i passaggi successivi. - Preparare la fibra di lead-in. Togliere il rivestimento di plastica dell'estremità distale di una fibra ottica monomodale. Pulire la sezione spogliata utilizzando un panno per lenti imbevuto con alcool. Fendere la fibra pulita utilizzando una mannaia della fibra ottica.
- Applicare un sottile strato di colla UV-curable sulla parte frontale-della fibra fenduti lead-in (Figura 2b). Mettere una piccola goccia di colla UV-curable su un pezzo di vetro scorrevole. Sottile lo strato di colla da rivestimento per rotazione o oscillante manualmente il vetrino. Trasferire lo strato di colla alla fine fibra premendo il fronte dell'estremità della fibra lead-in contro il vetrino.
- Collegare un pilastro di silicio all'estremità della fibra. Allineare la fibra di lead-in con uno dei pilastri di silicio, nel frattempo monitorare lo spettro di riflessione in tempo reale del silicio FPI utilizzando uno spettrometro. Utilizzare una lampada UV per curare la colla quando uno spettro soddisfacente è osservato (Figura 2C).
Nota: In generale, il processo di polimerizzazione richiede circa 10-15 minuti. - Staccare il sensore dal substrato. Dopo il UV colla è completamente asciugato, sollevare la fibra di lead-in insieme al pilastro di silicio staccato dal substrato (figura 2d).
Nota: Alcuni photoresist residuo è rimasto sulla superficie superiore del pilastro silicio (Figura 2e). Per la maggior parte dei casi, il photoresist residuo non influisce la funzione del sensore. Se necessario, lo strato di photoresist possa essere rimossi dall'alcool. - Esaminare la testa del sensore fabbricato. Utilizzare un microscopio per esaminare la geometria della testa del sensore fabbricato. Una tipica immagine di un sensore con successo fabbricato si vede in Figura 2f.
2. fabbricazione di sensori ad alta-Finesse
- Ricoprire entrambi i lati di un wafer di silicio con specchi ad alta riflettività. Rivestire un lato un 75-µm di spessore doppio-lato-lucidato di wafer di silicio con un 150 nm spessore oro strato utilizzando una macchina di rivestimento sputtering ed il cappotto da altro lato con uno specchio dielettrico di alta riflettività (HR).
Nota: Il rivestimento dielettrico di HR è stato fatto da una società esterna; riflettività di questo rivestimento è stato testato per essere non meno di 98% dalla società. Tuttavia, materiali dettagliate e la struttura del rivestimento sono sconosciute a causa della protezione brevettata dalla società, vedere la Tabella materiali per ulteriori informazioni. - Preparare la fibra collimato lead-in. Un breve tratto di fibra multi-mode graded-index (GI-MMF) con una fibra single-mode di giuntura e quindi, sotto un microscopio ottico, fendere il GI-MMF con un quarto del periodo della traiettoria luminosa all'interno il file MMF sinistra per formare un collimatore di fibra (Figura 3a ).
Nota: Il GI-MMF è utilizzato per espandere il diametro del campo modale in modo che uno spettro con una migliore visibilità possa essere ottenuto4,16. La lunghezza del GI-file MMF, che è circa 250 µm in questo lavoro, è esattamente un quarto del periodo della traiettoria ray. - Allegare un frammentato silicio rivestito doppio-lato alla fibra lead-in. Montare un sensore di alta finezza seguendo i passaggi simili di allegare un pilastro di silicio all'estremità della fibra per la realizzazione di sensori di basso-finesse (passaggi 1,3 – 1,5).
Nota: Il lato con il rivestimento dielettrico sarà allegato al collimatore per lasciar entrare la luce prossima (Figura 3b, 3C). In questo caso, il pilastro di silicio precedente viene sostituito con un frammento di silicio, che non è stato modellato. In futuro, il wafer di silicio a motivi saranno rivestite con specchi ad alta riflettività, così che i sensori sono più uniforme e più facile per la fabbricazione. La differenza nelle fasi di fabbricazione di 1.3-1.5 è che una tacca di spettri di riflessione con adeguata visibilità dovrebbe essere ottenuta in primo luogo prima che la colla è stata trasferita alla faccia finale del collimatore. - Polacco il frammento di silicio di forma irregolare in una forma circolare utilizzando una fibra lucidatrice.
- Esaminare la testa del sensore fabbricato. Utilizzare un microscopio per esaminare la testa del sensore per assicurarsi che si ottiene un'auspicabile forma circolare (figura 3d).
3. segnale demodulazione per basso-Finesse Si-FOSP
Nota: Il sistema utilizzato per demodulare il basso-finezza Si-FOSP è mostrato in Figura 4a. La seguente procedura dettagliata aiuta impostare il sistema ed eseguire il trattamento dei dati.
- Collegare una fonte di C-banda a banda larga alla porta 1 di un circolatore ottico.
- Splice porta 2 del circolatore ottico con la fibra di lead-in di un sensore di bassa-finezza.
- Collegare porta 3 del circolatore ottico ad uno spettrometro ad alta velocità che comunica con un computer per l'archiviazione dei dati.
- Controllare lo spettro del sensore per assicurarsi che il sistema funzioni correttamente. Vedere lo spettro tipico mostrato in Figura 4b.
4. segnale demodulazione per alta-Finesse Si-FOSP
Nota: Il sistema utilizzato per demodulare l'alto-finezza Si-FOSP è mostrato in Figura 5a. La seguente procedura dettagliata aiuterà a impostare il sistema e fare il post-processing dei dati.
- Spazzare un laser sintonizzabile DFB utilizzando un controller di corrente.
Nota: La tensione di picco-picco spazzare, che varia per laser differenti e controller, dovrebbe essere abbastanza grande per coprire la tacca di spettro. - Collegare l'uscita del laser sintonizzabile alla porta 1 di un circolatore ottico.
- Splice porta 2 del circolatore ottico ad un sensore di alta finezza.
- Collegare porta 3 del circolatore ottico ad una cellula fotoelettrica.
- Utilizzare un dispositivo di acquisizione dati per leggere l'output della cellula fotoelettrica, che viene memorizzata da un computer.
- Controllare lo spettro del sensore per assicurarsi che il sistema funzioni correttamente. Vedere una cornice tipica dello spettro mostrato in Figura 5b. Trovare la posizione di valle con un raccordo curva polinomiale.
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Representative Results
Si-FOSP come un termometro subacqueo per profilatura termoclini oceano
Ricerca oceanografica recente ha dimostrato che la sfocatura dell'immagine subacquea deriva non solo da torbidità nelle acque contaminate, ma anche dalle microstrutture di temperatura in pulito oceano17,18. L'effetto di quest'ultimo è stato al centro di molti oceanografi, con l'obiettivo di trovare un modo efficace per correggere le immagini sfocate19, per meglio comprendere e migliorare la comunicazione ottica in acqua, nonché di sviluppare mezzi di quantificare la turbolenza nella oceano20,21. Il Si-FOSP utilizzato come un sensore di temperatura è stato dimostrato a sovraperformare la sua controparte corrente per misurare le variazioni di temperatura rapida di acqua turbolenza22. In questa applicazione, viene utilizzato il sensore di basso-finezza illustrato nella Figura 1a insieme il sistema di demodulazione del segnale in Figura 4a . Dato le prestazioni superiori del sensore di temperatura Si-FOSP, è stato sviluppato in un subacqueo brevettato strumento23 (Figura 6a), che è inteso per caratterizzare i termoclini di acque aperte. Questa sotto-sezione presenta i risultati di un test (Figura 6b) sul campo del serbatoio di Flint Creek in Mississippi, Stati Uniti d'America.
C figura 6 Mostra un termoclino misurato del Flint Creek Reservoir il 13 settembreth, 2016. La curva blu è stata ottenuta tramite il sensore di temperatura Si-FOSP, mentre le curve rosse e nere sono state ottenute da due riferimento commerciale CTD (Oceanografia musurazione della conducibilità, temperatura e profondità di acqua di mare). Ovviamente, il sensore di temperatura Si-FOSP concorda con i sensori di riferimento, ma con maggiori dettagli le strutture di temperatura (Vedi il riquadro della Figura 6C) che possono dare un mucchio di informazioni aggiuntive. I più informativi dati raccolti dal sensore di temperatura Si-FOSP dovrebbe influire molti rami della ricerca oceanografica.
Si-FOSP come un grande- dinamica -sensore di flusso gamma
Misurazione dei flussi di gas o liquido è fondamentale per vari settori accademici e industriali, che possono fornire importanti informazioni di Oceanografia, ricerca meteo, controlli di processo, trasporto e monitoraggio dell'ambiente. Risultati rappresentativi della Si-FOSP funziona come un sensore di flusso sarà dimostrato. Un basso-finezza Si-FOSP è utilizzato per questa applicazione. Tuttavia, poiché questo sensore di flusso deve il telerilevamento testa attivamente essere riscaldata da un altro laser, il sistema utilizzato è leggermente diverso da quello indicato in Figura 4a. In particolare, un ulteriore riscaldamento laser è utilizzato per attivare il rilevamento testa, e una descrizione dettagliata del sistema di misurazione del flusso è stato segnalato12,13,14.
Figura 7a Mostra il sensore di flusso FOSP Si trova in un serbatoio di acqua, con un confronto side-by-side ad un sensore di flusso commerciale. Ovviamente, della lettura del sensore della fibra generalmente concorda con quello del sensore flusso commerciale, come mostrato in Figura 7b; Tuttavia, il sensore di flusso Si-FOSP esibisce una risposta molto più chiara quando l'acqua scorre calma, come illustra la visione ravvicinata in Figura 7b.
Si-FOSP come un EMI- sistema immunitario bolometro per fisica della plasma ad alta temperatura
Gli scienziati che studiano la fisica del plasma ad alta temperatura in tokamaks sono tentando di convertire la potenza di scarico dei reattori a fusione confinamento magnetico in emissione di fotoni per mitigare il cambiamento continuo di calore impinged sul plasma fronte componenti24. Figura 8a Mostra l'interno di un tokamak25. L'emissione di fotone è in genere misurata con un bolometro. Mentre resistivi e infrarossi bolometri video hanno raggiunto una densità di potenza equivalente di rumore (NEPD) di 0,2 W/m2 e 0,23 W/m2, rispettivamente, in un laboratorio ambiente26,27, sono vulnerabili per il duro ambiente associato con plasma ad alta temperatura. Il Si-FOSP segnalato in questo lavoro si distingue come un'alternativa promettente per la bolometri esistente. Per ottenere una risoluzione più alta possibile, verrà utilizzata la versione alta-finezza mostrata in Figura 1b . Inoltre, leggermente diverso dal sistema monocanale demodulazione mostrato in Figura 5a, verrà utilizzato un sistema a due canali per compensare per la deriva del laser utilizzando un altro fittizio riferimento4,15.
Figura 8b dà i risultati misurati di un bolometro Si-FOSP in un ambiente di laboratorio, rispetto ad un altro bolometro resistivo. Il nostro bolometro Si-FOSP ha un NEPD di 0,27 W/m2 che si avvicini a quelli delle controparti elettronico26,27. Notare che il bolometro Si-FOSP ha resistenza inerente all'IME in genere trovato nella fisica del plasma ad alta temperatura, si prevede di tenere grandi promesse verso applicazioni pratiche in tokamaks.
Figura 1: alta-finezza e schemi mostrando il basso-finesse (a) (b) Si-FOSP. (c) simulato tra gli spettri di riflessione delle due versioni di Si-FOSPs con una cavità di silicio di spessore 75 µm. Il minuto spostamento dello spettro (da solido a curve tratteggiate) è molto meglio discriminato dal sensore alta finezza. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 2: fabbricazione di basso-finezza Si-FOSPs. (procedura di fabbricazione schematica di a)-(e) e (f) immagine di una testa sensore fabbricato rispetto con un capello umano. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 3: fabbricazione di alta finezza Si-FOSPs. (a)-(c) fabbricazione schematica passi e immagine (d) di un sensore di fabbricato. Inserto in (d) Mostra la vista dall'alto della testa del sensore. GI-MMF, graded-index fibra multi-mode; HR, ad alta riflettività. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 4: sistema per (a) lo schema del sistema demodulazione e (b) una cornice tipica dello spettro di riflessione per un basso-finezza Si-FOSP. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 5: sistema per (a) lo schema del sistema demodulazione e (b) una cornice tipica dello spettro digitalizzato per un alto-finezza Si-FOSP. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 6: rappresentante risulta come un termometro subacqueo. (a) immagine e (b) campo distribuzione dello strumento prototipo sensore. (c) misurato termoclino di Flint Creek Reservoir, Mississippi, USA, il 13 settembreth, 2016. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 7: rappresentante risulta come un sensore di flusso. (a) immagine del flusso test disposizione e (b) confronto tra il campo di portata misurati da Si-FOSP e quella di un sensore di flusso commerciale. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 8: rappresentante risulta come un bolometro per ricerca del plasma ad alta temperatura. (a) immagine dello spazio interiore plasmi ad alta temperatura in un tokamak25 e (b) misurata risultati in un ambiente di laboratorio. Questa figura è adottata e modificata da Wikimedia Commons. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
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Discussion
La scelta delle dimensioni (lunghezza e diametro) del silicio FPI è fatta sul compromesso tra requisiti sulla risoluzione e velocità. In generale, una dimensione inferiore fornisce una maggiore velocità ma riduce anche la risoluzione2. Una lunghezza corta è vantaggiosa per ottenere una velocità maggiore, ma non è superiore per ottenere una risoluzione elevata dovuto la FWHM espansa delle tacche riflessione. Uso di rivestimenti di HR per ridurre la FWHM può contribuire a migliorare la risoluzione, ma si limiterà la gamma dinamica a causa la demodulazione del segnale tramite laser scanner. Un più piccolo diametro aumenta la velocità, ma il diametro deve essere maggiore del diametro del campo modale della fibra lead-in modo che un buon spettro può essere raggiunto. Esso, tuttavia, si trova anche che un diametro di silicio più grande di quello della fibra aiuta a migliorare la sensibilità per bolometry a causa della perdita di calore ridotta conduzione a fibra4. Pertanto, la scelta della dimensione del sensore è fortemente dipendente dalla specifiche applicazioni.
Anche se dimostriamo solo strutture molto semplici, fabbricazione protocolli e sistemi di demodulazione del segnale per la Si-FOSP, ci sono varie tecniche che possono inserirsi in altre applicazioni o migliorare ulteriormente le prestazioni. Ad esempio, anziché utilizzare colla UV-curable per fissare il sensore, una fusione splicing tecnica può applicarsi per elevare la temperatura di funzionamento superiore a 1.000 ° C28. Con una temperatura così elevata operazione, possono essere fatto innovative tipologie di dispositivi fotonici, quali micro-riscaldatori, emettitori di infrarossi e generatori di bolla. Un altro esempio è il rilevamento della pressione self-temperatura compensata gas utilizzando la differenza di lunghezza d'onda quando il riscaldamento laser è attivato e disattivato11. Inoltre, attraverso lo sviluppo di picco romanzo riconoscimento tecniche29,30, misura di temperatura sopra estesa gamma dinamica può essere realizzato.
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Disclosures
È stato rilasciato un brevetto statunitense (n. 9995628 B1) per proteggere le tecnologie correlate.
Acknowledgments
Questo lavoro è stato supportato dalla US Naval Research Laboratory (Nos. N0017315P0376, N0017315P3755); Ufficio degli Stati Uniti di ricerca navale (Nos. N000141410139, N000141410456); US Department of Energy (Nos. DE-SC0018273, DE-AC02-09CH11466, DE-AC05-00OR22725).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 200 Proof Pure Ethanol | Koptec | V1001 | |
| 5 Channels Duplex CWDM | Fiber Store | 5MDD-ABS-FSCWDM | |
| Butterfly Laser Diode Mounts | Tholabs | LM14S2 | |
| CastAway CTD | Yellow Springs Instrument | ||
| CTD | Seabird | SBE 19plus | |
| Current Meter | Nortek | Vector | |
| Data Acquisition Device | National Instruments | NIUSB4366 | |
| Digital Oscilloscope | RIGOL | DS1204B | 200 MHz 2 GSa/s |
| Diode Laser | Thorlabs | LM9LP | Wavelength: 632 nm |
| Fixed BNC Terminator Kit | Thorlabs | FTK01 | |
| Function Waveform Generator | RIGOL | DG4162 | 160 MHz 500 GSa/s |
| High Precision Cleaver | Fujikura | CT-32 | |
| High Reflection Dielectric Coating | Evaporated Coating INC (ECI) | Materials and structure of the coating are unknown | |
| I-MON 512 Spectrometer | Ibsen Phtonics | P/N: 1257110 | |
| InGaAs Biased Detector | Tholabs | DET01CFC | FC/PC output:0-10V; Quantity: 2 |
| Laser Diode | Qphotonic | QFLD-405-20S | Wavelength: 405 nm |
| Laser Diode Current Controller | Tholabs | LDC 210C | 1 A and 100 mA range |
| Laser Diode Temperature Controller | Tholabs | TEC 200C | Quantity: 2 |
| Latex Examination Gloves | HCS | ||
| Micro Slides | Corning Incorporated | ||
| Narrow Linewidth DFB Laser | Eblana | EP1550-NLW-B06-100FM | Wavelength:1550 nm |
| Optical Fiber Fusion Splicer | Sumitomo electric industries, LTD | 3822-2 | |
| Optical Microscope and Monitor | Ikegami Tsushinki Company | PM-127 | |
| Optical Spectrum Analyzer | Yokogawa | AQ6370C | wavelength range: 600-1700 nm |
| Polish Machine | ULTRA TEC | 41076 | |
| Post-mountable Irises | Thorlabs | Quantity: 2 | |
| Pump Laser | Gooch and Housego | 0400-0974-SM | Wavelength: 980 nm |
| Si Amplified Photodetector | Thorlabs | PDA36A | Wavelength: 350-1100 nm |
| Silicon wafer | University Wafer | thickness: 10 µm, 200 µm, 75 µm, 40 µm | |
| Single mode fiber | Corning | SMF-28 | |
| Single Mode Fused Fiber Coupler | Thorlabs | Wavelength: 1550 nm | |
| SM 125 interogrator | Micron Optics | ||
| Submersible Aquarium Pump | Songlong | SL-403 | |
| Superluminscent LED | Denselight Semiconductors | DL-BP1-1501A | wavelength range:1510-1590 nm |
| Syringe Pump | Cole Parmer | 74905-02 | |
| Travel Translation Stage | Thorlabs | LT1 | |
| UV curable glue | Epoxy Technology | PB109077 | |
| UVGL-15 Compact UV Lmap | UVP | P/N:95-0017-09 | 254/365 nm |
| Variable Optical Attenuators | Tholabs | M-VA/00016951 P/N: VOA50-APC |
References
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