نحن تصف طريقة لل في الموقع مستدق من كما 2 S 3 ألياف لتحقيق كفاءة الجيل supercontinuum منتصف الأشعة تحت الحمراء. بواسطة مستدق في حين رصد الطيف supercontinuum، ويمكن تكبير العرض الطيفي لتفتق الألياف. في الوضع الطبيعي الألياف مستدق يمكن تطبيقها لتحسين أداء الأجهزة الأخرى المستندة إلى الألياف.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
في الموقع مستدق من الألياف Chalcogenide لتوليد Supercontinuum منتصف الأشعة تحت الحمراء
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
Supercontinuum جيل (SCG) في الألياف chalcogenide مدبب أمر مرغوب فيه لتوسيع نطاق منتصف الأشعة تحت الحمراء (IR أو منتصف، تقريبا 2-20 ميكرون مدى الطول الموجي) تردد أمشاط 1، 2 لتطبيقات مثل البصمات الجزيئية، 3 الكشف عن الغازات النزرة، 4 ليزر يحركها تسريع الجسيمات، 5 والأشعة السينية الإنتاج عبر جيل متناسق عالية. 6 SCG تحقيق كفاءة في الألياف البصرية مدبب يتطلب مراقبة دقيقة من تشتت سرعة مجموعة (GVD) والخصائص الزمانية من النبضات الضوئية في بداية الألياف، 7 التي تعتمد بشدة على هندسة من تفتق. 8 نظرا لاختلاف في الإعداد وإجراء مستدق لSCG المتعاقبة تجارب مثل طول الألياف، مستدق درجة حرارة البيئة، أو قوة جانب في الألياف، والرصد الطيفي في الموقع من وSCG هو ضروري لتحسين الطيف الناتج عن تجربة واحدة.
الألياف في الموقع مستدق لSCG يتكون من اقتران المصدر مضخة من خلال الألياف ليكون مدبب إلى جهاز القياس الطيفي. الألياف غير مدبب ثم حين لاحظ إشارة القياس الطيفي في الوقت الحقيقي. عندما تكون إشارة تصل إلى ذروتها، يتم إيقاف مستدق. يسمح الإجراء مستدق في الموقع لتوليد مستقرة، اوكتاف-تمتد، مشط التردد منتصف الأشعة تحت الحمراء من التوافقي الفرعية من المتاحة تجاريا مشط التردد القريب من الأشعة تحت الحمراء. 9 هذا الأسلوب يقلل من التكلفة بسبب الانخفاض في الوقت والمواد المطلوبة إلى افتعال تفتق الأمثل مع طول الخصر فقط 2 ملم.
ويمكن تمديد هذه التقنية مستدق في الموقع لتحسين الألياف البصرية microstructured (MOF) لSCG 10 أو ضبط للنطاق التمرير من موفس، 11 زوجا من الألياف مدبب الأمثل للمقرنة الألياف تنصهر 12 والرسائل المتعددة تقسيم الطول الموجي (WDMs)، 13أو تعديل التعويض تشتت للضغط أو تمتد من نبضات ضوئية. 14-16
المقدمة
بعد أن أنتج لأول مرة في نطاق الطول الموجي مرئية تحولت 1،7 مصادر SCG نحو منتصف الأشعة تحت الحمراء، مدفوعا إلى حد كبير من قبل التطبيقات في التحليل الطيفي. 3، 4 الألياف Chalcogenide، والتي تشمل كبريتيد، selenides، وtellurides، كانت مادة شعبية لل ونظرا منتصف الأشعة تحت الحمراء إلى الأقل خسارة الانتشار واستقامة عالية، أقل من 18 ديسيبل 100 / كم 19 و ~ 200 مرة من السيليكا لتصل إلى 2 S 3، 20 على التوالي. ومع ذلك، يقع الطول الموجي GVD صفر لمعظم chalcogenides في منتصف الأشعة تحت الحمراء، ما وراء الطول الموجي مركز لغالبية متاحة مصادر مضخة فائق السرعة....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
1. مستدق تلفيق الإعداد (انظر إعداد تجميعها في الشكل 1)
- تأمين مراحل الخطية الآلية على اللوح (تركزت تقريبا) بحيث المراحل على اتصال وسوف تترجم نحو وبعيدا عن بعضها البعض
- إعداد ووضع يتصاعد الألياف
- نعلق ظيفتين البصرية إلى لوحات المرحلة الخطية بمحركات (واحد لكل منهما) باستخدام الثقوب الأقرب إلى بعضها البعض.
- إرفاق العارية يتصاعد الألياف البصرية إلى قمم من الوظا....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
بعد الانتهاء بنجاح من إجراء مستدق في الموقع، عن اتساع نطاق مضخة لتغطية 2،2-5 ميكرومتر (في ~ 40 ديسيبل أقل من الذروة)، كما رأينا في الشكل 3. كانت الطاقة نبض مضخة في ك 2 S 3 الألياف ~ 250 PJ مع طول النبضة الأولي تحت 100 FSEC. طول قصيرة من وسطه مدبب، ~ 2.1 ملم، ويسمح لجيل من النطاق العريض، SC متماسكة. هذا يحافظ على خصائص مشط تردد من مصدر مضخة. ويمكن الاطلاع على مزيد من المعلومات حول مشط التردد وغيرها من الممتلكات من SCG في 1........
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
لقد أظهرت الألياف رواية الإجراء مستدق والتحقق من صحتها عن طريق إجراء SCG في منتصف الأشعة تحت الحمراء. إلى علمنا، ويستند الأسلوب البديل لهذا التطبيق على تحديد سحب طول الألياف المطلوبة لإنشاء قطرها الألياف مدبب أن يضيف ما يكفي تشتت الدليل الموجي لتحسين SCG في تفتق الألياف من خلال حساب، ومع ذلك، ومنذ مدة سحب اللازمة لتحقيق أقصى قدر من توسيع الطيفية لمدة محددة من الألياف يختلف عن كل تجربة، هذه القيمة المحسوبة هو فقط تقريبي. ثم يتطلب طريقة بديلة التناقص التدريجي الألياف المراد إنشاؤها .......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
وقد تم رفعها على براءة اختراع مؤقتة الولايات المتحدة حماية التكنولوجيا التي أفصح عنها في هذا المقال.
شكر وتقدير
فإن الكتاب أود أن أشكر G. شمبات، C. فيليبس، K. أغائي للمناقشات لا تقدر بثمن، F. Afshinmanesh لSEM الصور، T. Marvdashti لدعم تجريبي، وMF Churbanov وGE Snopatin من معهد كيمياء عالية النقاء المواد وVG Plotnichenko وEM Dianov من مركز بحوث الألياف البصرية التابع للأكاديمية الروسية للعلوم لتوفير و2 S 3 الألياف. ونحن ممتنون للدعم من مكتب البحوث البحرية، ناسا، ومكتب القوات الجوية للبحث العلمي، اجيلنت، ومكتب التكنولوجيا المشتركة أيضا.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| المراحل الخطية الآلية | Newport | MFA-PPD | متوفرة من البائعين الآخرين. |
| وحدة التحكم في المرحلة الآلية | Newport | ESP301 | متوفرة من البائعين الآخرين. |
| كتلة الألومنيوم | أي بائع. | ستختلف الأبعاد حسب طول الاستدقاق المطلوب. | |
| RTD الاستشعار | أوميغا | 1PT100GX1510 | |
| سخانات خرطوشة | أوميغا | CSS-01115 / 120V | |
| وحدة التحكم في درجة الحرارة | أوميغا | CSC32 | |
| اقتران المدخلات مرحلة الترجمة الخطية | CVI | 07TXS224 | متوفرة من بائعين آخرين. |
| اقتران الإخراج مرحلة الترجمة الخطية | Newport | 422-1S | متاح من بائعين آخرين. |
| مرحلة الترجمة الخطية XYZ | نيوبورت | 461 | متوفرة من البائعين الآخرين. |
| منشورات متنوعة ، حوامل بصريات ، قواعد ، وشوكات | أي بائع. | ||
| اللوح البصري | Thorlabs | MB12 | متوفر من البائعين الآخرين. |
| اقتران الإدخال ZnSe Lens | Thorlabs | AL72512-E | متوفر من البائعين الآخرين. يعتمد البعد البؤري لاقتران الإدخال على مصدر المضخة وقطر مجال وضع الألياف. |
| اقتران الإخراج عدسة ZnSe | Edmund Optics | NT62-961 | متوفر من البائعين الآخرين. |
| مربع | أي نوع سيفي بالغرض. | يجب أن تكون كبيرة بما يكفي للسماح بحركة المسرح. يحتاج إلى فتحات لاقتران المدخلات والمخرجات للضوء. | |
| السيراميك البصرية آخر | أي بائع. | ||
| المجهر الرقمي | أي بائع. | اختياري. | |
| مشابك الطاولة | Thorlabs | CL5 | متوفرة من البائعين الآخرين. |
| مشابك الألياف العارية | Thorlabs | HFF003 | متوفرة من البائعين الآخرين. |
| <قوي>الجدول 1. مواد إعداد التناقص التدريجي.< / strong> | |||
| As2< / sub>S3 < / sub> مركز | أبحاث الألياف البصرية للألياف الضوئية التابع للأكاديمية الروسية للعلوم | متاح من بائعين آخرين ، مثل CorActive. | |
| أدوات شبكة الألياف | Beavertail Cleaver | S-315 | متوفرة من بائعين آخرين. يمكن أن تنتج أطراف الألياف ذات الشق اليدوي أو تلميع الألياف أيضا نصائح ألياف عالية الجودة. |
| KimWipes | Kimberly-Clark Professional | 34120 | متوفر من البائعين الآخرين. |
| الأسيتون ، الأيزوبروبانول | أي بائع. | ||
| <قوي>الجدول 2. مواد لإعداد ألياف الكالكوجينيد.< / strong> | |||
| Pyrocam | Ophir Photonics | Pyrocam III Series | ستعمل أي كاميرا ذات حساسية عند الطول الموجي للمضخة. |
| أحادي | اللون تكنولوجيا الفوتون الدولية | تم استخدام صريف 100 خط / مم. سيعمل أي جهاز قياس طيفي ( على سبيل المثال < / em> مرشح التمرير الطويل). | |
| CaF2 Lenses | Thorlabs | LB5922 | متوفر من البائعين الآخرين. |
| InAs تصفية | أي مورد. | متاح من البائعين الآخرين. | |
| كاشف InSb المضخم | Hamamatsu | P4631-03 | متاح من بائعين آخرين. |
| الكمبيوتر | أي بائع. | ||
| DAQ | National Instruments USB | X Series | |
| Labview البرمجيات للمراحل الآلية | الأدوات | اختيارية. برنامج مخصص. | |
| برنامج Labview لجمع بيانات الكاشف | الأدوات | اختيارية. برنامج مخصص. | |
| أعمدة متنوعة ، حوامل بصريات ، قواعد ، وشوكات | |||
| 1 "مرايا ذهبية | أي بائع. | ||
| المروحية ووحدة التحكم | أي بائع. | SRS موديل SR540 | اختياري. يعتمد على الكاشف المستخدم. |
| <قوي>الجدول 3. المواد ل في الموقع< / em> إجراء التناقص التدريجي.< / قوي> |
المراجع
- Marandi, A., Rudy, C. W., Plotnichenko, V. G., Dianov, E. M., Vodopyanov, K. L., Byer, R. L. Mid-infrared supercontinuum generation in tapered chalcogenide fiber for producing octave-spanning frequency comb around 3 μm. Optics Express. 20, 24218-24225 (2012).
- Schliesser, A., Picque, N., Hansch, T. W.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
