التصنيع المخصص المنخفض التكلفة والوضع-العملية المقفلة لليزر ألياف البصرية الطبيعي التشتت

يتم تقديم أسلوب لبناء الليزر ألياف البصرية المخصصة منخفضه التكلفة ، ووضع مؤمن للتطبيقات المحتملة في المجهر متعدد الفوتونات ، والتنظير ، والطب الضوئي. تم بناء هذا الليزر باستخدام الأجزاء المتاحة تجاريا وتقنيات الربط الاساسيه.

ليزر نبض الفيمتو ثانية له تطبيقات واسعة في التصوير المُسَتَمَرِفِفِيّ. يمكن استخدام هذا البروتوكول لاصطناق femtosecond كل العادي تشتت الألياف الليزر الذي هو المدمجة، قوية، وغير مكلفة. بالمقارنة مع الليزر فائق السرعة في الحالة الصلبة التجارية ، فإن الليزر المنتج في هذه التقنية يكلف أقل بكثير لأنه يتكون من أجزاء متاحة تجاريًا فقط.

أيضا، الليزر الألياف لا تحتاج تبريد المياه، وبالتالي فإن حجم النظام هو أصغر. أخيرا وليس آخرا، مكونات الألياف لا تتطلب محاذاة، مما يجعل النظام قويا للاهتزاز. على عكس الأنظمة المتاحة تجاريا، هذا الليزر ليس لديه غطاء لمنع الحزم غير المرغوب فيها.

هناك حاجة إلى الموظفين ذوي الخبرة لتجميع وتشغيل الليزر. بعض التجارب يبدو أن تكون غير قابلة للناشط لأنه من المرجح جدا أن تفوت بعض التفاصيل التي لا داعي لها عند اتباع تعليمات مكتوبة. في مظاهرة الفيديو ، فإن المشاهدين لن تفوت أي شيء.

ابدأ بـ ربط الألياف أحادية الوضع، أو SMFs، من أجل ضمان الأداء السليم لمعدات الربط قبل استخدام مواد الألياف البصرية الأكثر قيمة. قطاع ما يقرب من 30 ملليمتر من الألياف مع أداة تجريد الألياف. إذا كان العمل مع الألياف الهشة، شفرة حلاقة يمكن استخدامها لتقشير بعناية قبالة العازلة.

استخدام الأنسجة الخالية من الوبر مع الإيثانول أو ايزوبروبانول لتنظيف الألياف جردت. يشير صوت الأز أثناء المسح إلى أن الألياف نظيفة بما فيه الكفاية. ثم، ضع حامل الألياف على الساطور الألياف وتأكد من أن شفرة، المشبك الألياف من الساطور، وحامل الألياف كلها نظيفة.

تحميل الألياف بعناية في حامل الألياف ترك ما يقرب من 25 ملليمتر من الألياف النظيفة جردت في نهاية حرة من الساطور لشبك. أغلق المشبك الليفي على الساطور برفق. لتجنب التوتر الزائد على الألياف، أعد فتح وإغلاق المشبك.

اضغط على زر قص وسوف الساطور قطع تلقائيا الألياف. استخدام ملاقط مع نصائح البلاستيك مقربة لنقل قطعة قطع من الألياف إلى حاوية التخلص الحادة ونقل حامل الألياف إلى الربط الانصهار. كرر الإجراء لشق الألياف الثانية.

يجب أن يكون اثنين من الألياف التي يمكن ربطها معا نهايات مشقوق معارضة بعضها البعض من قبل أصحاب الألياف داخل الربط الألياف. أغلق غطاء الربط وتعيين المعلمات مثل قطر الأساسية، Mode Field Diameter، وقطر الكسوة. تعيين أسلوب المحاذاة إلى الكسوة، اضغط على تعيين زر، وسوف محاذاة الربط تلقائيا.

اضغط على الزر Set في كل محطة لتأكيد جودة المحاذاة. سيتم لصق تلقائيا. تحقق من جودة التوصيل باستخدام عناصر التحكم في الجودة في التوصيل وكذلك عرض الكاميرا للمنطقة.

وsplice جيدة لديه حدود الكسوة موحدة وسطوع موحدة على طول الألياف بحيث لا يوجد نقطة فاصلة لصق مرئية. ثم، فتح غطاء الربط واحد من حاملي الألياف. اختياريا، يمكن إضافة كم من الألياف لحماية لصق ويمكن استخدام سخان من الربط لقالب الأكمام على الألياف.

لصق الإخراج الجمع إلى الألياف النشطة ytterbium- doped. اتبع الإجراء الموصوف سابقا لشد الألياف الناتج الجمع. نظرا لشكل الكسوة، والألياف النشطة ينبغي أولا أن تشقوق وspliced مع قطعة من الألياف وضع واحد والتي سيتم إزالتها في وقت لاحق.

قطع الألياف وضع واحد حوالي سنتيمترين من نقطة الربط مع wirecutter. ثم، تجريد طول الألياف وضع واحد و 0.5 سم من الألياف النشطة التي سوف تترك الألياف النشطة توج مع اثنين من السنتيمتر من الألياف وضع واحد بدون حاجز. تحميل الألياف النشطة في الساطور مع التأكد من أن الألياف وضع واحد فقط هو فرضت من قبل المشبك الألياف.

من هذه النقطة فصاعدا، اتبع الإجراء الموصوف سابقا لشق والشق الألياف. السلامة هي الأولوية القصوى. تذكر أن تضع كل قطعة من الألياف في مربع كائن حاد.

أيضا، يجب أن يكون نظارات السلامة الليزر تحذير كلما المضخة تعمل. قم بتشغيل منظار المنظار واضبط الأداة على وضع اقتران AC مع تعيين مستوى المشغل إلى 30 ملليفولت. حرك ألياف إدخال مدخلات الصمام الضوئي لمحلل الطيف الضوئي إلى الإدخال أحادي اللون وتعيين الجهاز على وضع OSA.

ثم، قفل مرحلة الليزر عن طريق ضبط لوحات الموجة. تدوير ربع الموجة لوحة 2 عدة درجات ذهابا وإيابا. يتكون طيف تأمين الوضع من قمتين مستقرتين مع هضبة بينهما.

وفي الوقت نفسه، مراقبة قطار نبض مستقر على منظار. إذا لم يتم ملاحظة الطيف تأمين الوضع، تدوير ربع الموجة لوحة 1 عدة درجات في اتجاه واحد وكرر الخطوة السابقة. إذا كان الطيف لا يزال غير ملاحظ، تدوير مرشح birefringent عدة درجات وتكرار العملية.

تم التحقق من عملية تأمين الواسطة عند الانتهاء من تصنيع الألياف الليزر. وكان محورها خرج الطيف النبض من مذبذب الليزر بالقرب من 1070 نانومتر مع شكل الأذن القط المميزة التي تشير إلى وضع قفل كما هو متوقع من المحاكاة العددية. وكتشخيص آخر لقفل الوضع، تم قياس مدة النبض وأطياف طاقة تكرار النبض باستخدام محلل طيف الترددات الراديوية والترددات الراديوية على التوالي.

تم قياس فترات النبض من 70 فيمتوزين ثانية. تم اختبار ثبات النبض من خلال الرصد المستمر لمتوسط طاقة الإنتاج وطيف النبض. عندما تم تركيب إعداد الليزر على طاولة بصرية عائمة مع تخميد الاهتزاز، كان الانجراف الطاقة أقل من 3.5٪ على مدى 24 ساعة دون التبريد النشط.

بعد التحقق من وضع تأمين، تم اختبار أداء التصوير باستخدام أهداف اختبار بسيطة وعينات بيولوجية. تم قياس الفلوريسنس أثناء عمليات ضبط قوة النبض التي تحققت من أن الإشارة كانت تعتمد رباعياً على قوة الليزر التي يتم تسليمها إلى الطائرة العينة. تم تصوير عينات بيولوجية ملطخة وغير ملوثة باستخدام الليزر الألياف المصنوع خصيصًا.

وكتحقق إضافي من الإثارة ذات الفوتين، تمت مقارنة الصور الفائقة الطيفية التي تم جمعها من النطاقات الفلورية الفلورية المتعددة الألوان مع الصور التي التقطت عن طريق الإثارة الخطية مع ليزر ثنائي ثنائي تجاري. وأخيرا ، تم مقارنة الأطياف تطبيع من الخرز الأخضر والأحمر متحمس ليزر الصمام الثنائي مقابل الليزر الألياف FS المخصصة. ويمكن استبدال عنصر الفضاء الحر من قبل أجزاء الألياف المقابلة التي يمكن أن تزيد من متانة والتنقل.

يمكن وضع نظام الألياف بالكامل على عربة للسيناريوهات السريرية. ويمكن استبدال عنصر الفضاء الحر من قبل أجزاء الألياف المقابلة التي يمكن أن تزيد من متانة والتنقل. يمكن وضع نظام الألياف بالكامل على عربة للسيناريوهات السريرية.

تأثير هذه التكنولوجيا هو سؤال مفتوح. ونتوقع أن يمنح الباحثين إمكانية وصول جديدة إلى تكنولوجيا الليزر فيمتوز ثانية ويمكّنهم من تطوير منشورات جديدة.