Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Engineering

Konstruktion och tillverkning av en optisk Fiber gjord av vatten

Published: November 8, 2018 doi: 10.3791/58174

Summary

Det här protokollet beskriver design och tillverkning av en vatten-bron och dess aktivering som ett vatten-fiber. Experimentet visar att kapillär resonanser av vatten fiber modulera dess optisk överföring.

Abstract

I detta betänkande, en optisk fiber som kärnan görs enbart av vatten, medan beklädnad är luft, har utformats och tillverkats. I motsats till solid-beklädnad enheter är kapillär svängningar inte begränsade, så att fiber väggarna att flytta och vibrera. Fibern är konstruerad av en hög likström (DC) spänning på flera tusen volt (kV) mellan två vattenreservoarer som skapar en flytande vatten tråd, känd som en vatten-bridge. Genom valet av Mikropipetter är det möjligt att styra maximal diameter och längd av fiber. Optisk fiber kopplare, på båda sidor av bron och aktivera den som en optiska vågledare, så att forskare att övervaka vatten fiber kapillär kropp vågorna genom överföring modulering och, därför, härleda förändringar i ytspänning.

Tillsammans begränsa två viktiga våg typer, kapillär och elektromagnetisk, öppnar en ny väg för forskning i samspelet mellan ljus och vätska-vägg enheter. Vatten-walled microdevices är en miljon gånger mjukare än motsvarigheterna solid, med detta förbättra svaret på minuten krafter.

Introduction

Sedan genombrottet av optiska fibrer i kommunikation, belönad med Nobelpriset i 20091, växte en rad fiber-baserade program tillsammans med. Fibrer är numera en nödvändighet i laser operationer2samt i sammanhängande röntgen generation3,4, guidade-ljud5 och supercontinuum6. Naturligt, forskning om fiberoptik expanderat från att använda fasta ämnen till att utnyttja vätskor för optisk våg guidning, där vattenfyllda mikrokanaler och laminär kombinerar egenskaperna transport i en vätska med fördelarna med optiska förhör7,8,9. Emellertid, dessa enheter klämma vätskan mellan fasta ämnen och därför förbjuda den att uttrycka sin egen våg karaktär, kallas kapillär våg.

Kapillär vågor, liknande de som setts när du kastar en sten i en damm, är en viktig våg i naturen. Dock på grund av hinder för att kontrollera en vätska utan att dämpa dess yta genom kanaler eller fasta ämnen, är de knappast utnyttjas för upptäckt eller program. Däremot har den enhet som presenteras i detta protokoll inga fasta gränser; Det är omgivet av och flöden i luften, att låta, därför kapillär vågor att utveckla, sprida och interagera med ljus.

För att fabricera en vatten-fiber, det är nödvändigt att gå tillbaka till en teknik som kallas flytande vatten bron, först rapporterats i 189310, där två bägare fylld med destillerat vatten och ansluten till en hög spänning källa kommer att bilda en fluidic, vatten tråd-liknande anslutning mellan dem11. Vatten broar kan nå en längd upp till 3 cm12 eller vara så tunna som 20 nm13. När det gäller fysiska ursprunget, har det visats att ytan spänningar, liksom dielektriska styrkor, är båda ansvarar för bryggans vikt14,15,16. För att aktivera bron vatten som en vatten-fiber, vi par ljus in med en adiabatically avsmalnande kiseldioxid fiber17,18 och ut med en kvarts fiber objektiv19. Sådan enhet kan vara värd akustiska, kapillär och optiska vågor, vilket gör det fördelaktigt för flera våg detektorer och lab-on-chip20,21,22 program.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Varning: Detta experiment innebär högspänning. Det är läsarens ansvar att kontrollera med de säkerhetsansvariga myndigheterna att deras experiment följer reglerna innan du slår på den höga spänningen.

Obs: Någon form av polar vätska kan utnyttjas för att producera flytande fibrer, såsom etanol, metanol, aceton eller vatten. Polariteten av vätskan dikterar den stabilitet och diameter på den skapa fiber23,24. För bästa resultat, Använd avjoniserat vatten med 18 MΩ motstånd. Innan du väljer optiska komponenter, till exempel optiska fibrer och ljuskällor, konsultera litteraturen för att säkerställa en låg absorption i vatten/vätska fibern på önskad optisk våglängd. Protokollet kan pausas vid varje givet ögonblick innan du fyller vatten reservoaren (steg 4,5).

1. beredning av vattenreservoarer och Experimental Station

  1. Tillverka två poly(methyl methacrylate) (PMMA) reservoarer med magnetiska anslutningar för pipetten och den höga spänningen, enligt figur 1.
    1. Skär två PMMA plattor 60 x 50 x 10 mm i storlek, borra hål 8 mm på djupet och 7 mm i diameter på baksidan av plattorna. Limma connector magneter inuti hålrummen.
    2. Kapillär klämman, skär en remsa av PMMA 45 x 10 x 2 mm och limma två magneter på ovansidan av den.
    3. För elektriska kontaktdon, vira magneter i en liten bit av metallfolie och koppla det elektriskt med krokodil klämmor till högspänning (HV) källa. Reservoarerna håll ca 100-300 µL av vatten. Placera de inslagna magneterna i fluidic kontakt med vattnet i reservoaren.
      Obs: Använd helst, magnetkontakterna för klämmor och högspänning. Om möjligt, gör inte använda någon form av lim för att fästa klämmorna eller kontakterna, eftersom många typer av lim upplösas under inflytande av högspänning eller i närvaro av ljusbågar och minska vatten fiber stabilitets- eller optisk kvalitet.
  2. Montera en PMMA reservoar på ett 5-graders-med-frihet (DOF) mikro-positionering skede.
  3. Ren alla anslutningar och områden med isopropanol (spektral grad) följt av avjoniserat vatten. Föna med kväve. Täcka PMMA vattenreservoar och alla klämmor med polytetrafluoreten (PTFE) tejp för att undvika någon läcka eller droppande vatten.
  4. Placera set-up under en optiska mikroskop för avbildning. Använda långt-fältet mål (5 X, 0,14 NA, och 34 mm WD för lång vatten fibrer och 20 X, 0,42 NA och 20 mm WD objektiv för kort vatten fibrer) att undvika oönskade jordning mellan området HV i vatten fibern och elektriskt ledande Mikroskop set-up.
  5. Ställa in två optisk fiber klämmor på linjär övergångsperiod scener, en bakom varje vattenreservoar, enligt figur 1. Varje fiber koppling bör kunna flytta bakåt och framåt inom dess mikropipett (diskuteras i följande avsnitt).

2. att välja Mikropipetter och spänning

  1. Den inre diametern av en mikropipett säkerställer en maximal radie av påhittade vatten fiber. Skapa en 5 µm radie vatten fiber, använda 150-µm-inner-diameter pipetter, parat med 125-µm-diameter optiska fibrer. Använd Mikropipetter med en inre diameter av 850 µm för tjockare (20-90 µm) och längre (800-1000 µm) vatten fibrer.
    Obs: som en tumregel, vatten fibern maximal längd beräknas genom att multiplicera den maximala radien med 25. För detaljer, se tabell 1.
    1. Bryta mikropipett för hand över en kant till en längd av 3 cm.
  2. För att skapa vatten fibrer med en diameter på upp till 110 µm, applicera en spänning mellan de två vattenmagasinen mellan 1,5 kV och 3 kV. För vatten fibrer når upp till en millimeter i längd, gäller upp till 8 kV. Jämför med figur 1 för elektriska ledningar förslag.

3. beredning av de optiska kopplare

Obs: För bästa överföring resultat, Använd en avsmalnande Singlemode-fiber för att lansera laserljuset i vatten fiber och en mycket multimode flödesomformade fiber lins som utdata fästet (core > 100 µm). Men för enkelt handhavande, använda en låg multimode fiber som utdata fästet (till exempel en 1550-nm Singlemode fiber för en 780-nm våglängd).

  1. Tillverkning av en avsmalnande Fiber koppling
    Obs: Se figur 2.
    1. Remsa 780-nm Singlemode fiber med en fiber strippa från dess plast beklädnad att exponera ett område med 10-15 mm av kala fiber. Ren det utsatta området med delikat uppgift våtservetter i kombination med aceton. Passera fibern genom den önskade mikropipett innan nedtrappning det. Taper fibern nedanför Singlemode kriterierna med en lutning som är mindre än 1/20.
    2. Använda en väte flamma för nedtrappning fibern med en flödeshastighet av 140 mL/min, medan du samtidigt drar Kona från båda sidor vid 0,06 mm/s.
      Obs: Den avsmalnande delen är totalt mellan 6 till 9 mm. Om fibern går sönder innan den når Singlemode kriterierna, justera väte flödet till högre priser eller placera fibern i ett varmare område i facklan. Om området är längre, justera väte flödet för att sänka priser eller placera fibern i ett kallare område i facklan.
    3. Stäng av lågan och försiktigt öka spänningen i fibern tills det bryter på sitt tunnaste ställe. Använd denna avsmalnande fiber som ingående fästet.
      FÖRSIKTIGHET: Avsmalnande fibern är bräcklig.
  2. Tillverkning av en Fiber lins Coupler
    1. Remsa 1550-nm Singlemode fiber spetsen med en fiber strippa och rengör det utsatta området med delikat uppgift våtservetter i kombination med aceton. Välja och förbereda en pipett som beskrivs ovan och passera fibern genom den.
    2. Värme spetsen med en elektrisk fusion splicer eller CO2 laser vid 15-W effekt, fokuserade genom ett 200 mm objektiv, tills glas fiber slutet blir flytande och bildar en något rundad form, kallas en fiber lins.

4. montering

  1. Om inte gjort ännu, de fiber-kopplare in de önskade Mikropipetter.
  2. Klämma en mikropipett, med premanufactured, magnetiska PMMA klämman, med de fiber redskapsfästen på PMMA behållarna. Den icke-avsmalnande sidan av Mikropipetter bör nå i vattenbehållaren. Klämma för varje av de fiber redskapsfästen på en linjär positionering scen.
  3. Anslut den avsmalnande fiber kopplingen till en 780-nm, kontinuerlig våg, fiber-kopplade 10-mW laserkälla och fiber linsen fästet till en kraftmätare. Fyll behållaren med vatten och se till att inga luftbubblor sitter fast i mikropipett. Om nödvändigt, tryck eller dra dem med optisk fiber fästet (från steg 3.1 eller, följaktligen, från steg 3,2).
    Obs: I detta skede, efter den optiska banan, stationerna är: laser ljuskälla, optisk fiber, (och denna fiber går igenom) fiber klämman på en linjär scenen, vattnet i reservoaren med elanslutning, den mikropipett fyllda med vatten, den optiska avsmalnande fiber koppling, ledigt utrymme (senare: vatten fiber), fiber linsen fästet (nu andra fiber), den mikropipett fyllda med vatten, vatten reservoaren med elektrisk anslutning, fiber klämman på en linjär scenen, och slutligen wattmetern.
  4. Anslut ändarna av de monterade Mikropipetter genom att justera 5-formsläppmedel-av-friheten fästet av PMMA vatten reservoaren att upprätta en fluidic kontakt mellan Mikropipetter. Slå på ljuskällan och wattmetern. Justera de fiber apparatanslutningsdon för att ha en överföring med hjälp av 5-DOF PMMA vattenreservoar fästet.
    Obs: Använd lämplig laser säkerhetsutrustning.
  5. Anslut högspänning elektriskt med vattenbehållaren genom att placera magnetkontakterna insvept i metallfolie över de magnetiska motsvarigheterna i PMMA vatten reservoar och fästa krokodil klämmor i metallfolie. Anslut krokodil klämmor via elektriska kablar till HV källa (figur 2a).

5. kör experimentet

  1. Öka spänningen till önskat värde. En utgångspunkt för en mycket kort och smal bro är 1,5 kV. Stabil broar med 100 µm och mer i längden kan uppnås med 2,5-3 kV.
  2. Långsamt öka avståndet mellan Mikropipetter för önskad längd enligt valet av Mikropipetter (figur 2b och 2 c). Justera kopplare och pipetter med 5-DOF scenen och de 1-DOF stadierna att optimera optisk överföring.
  3. Mäta koppling effektiviteten genom att ta en mätning på wattmetern och tar förhållandet av kopplat till tillsammans ut lasereffekt.
  4. Koppla bort wattmetern och ansluta en photoreceiver till output fiber fästet. Ansluta photoreceiver till ett oscilloskop. Rekordtid spår mätningar av den genomlysning, som representerar kapillär fiber svängningarna.
  5. Konvertera den tid trace mätningar via Fast Fourier omvandling till frekvensplanet. Ta centrala frekvensen över full bredd halv högst ta emot kapillär kvalitetsfaktorn.
    Obs: Skapa ett spektrogram att kontrollera för frekvens jitter.
  6. Använda ovanifrån Mikroskop set-up för att beskriva geometriska strukturen av vatten fiber. Fiber radien erhålls på den tunnaste delen av vatten fiber.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Koppling effektivitet från en vatten-fiber till en mycket multimode fiber kan vara så hög som 54%25,26. Koppling effektivitet till en single-mode fiber är upp till 12%25,26. Vatten fibrer kan vara tunn som 1,6 µm i diameter och kan ha en längd 46 µm (figur 3)25,26, eller de kan vara upp till 1.064 mm i längd med en diameter 41 µm (figur 3)25,26. Den överföring spektrogram avslöjar kapillär svängningen av vatten fiber, liknande till det av en gitarr strängen (figur 4)25,26. De kapillära kvalitetsfaktorerna uppskattades till så högt som 14 för långa fibrer25,26. Med tanke på teorin på vatten broar är det möjligt att uppskatta förhållandet mellan ytspänning och dielektrisk styrka25,26.

Figure 1
Figur 1: scheman över set-up. (en) denna illustration visar vatten fiber experimental set-up. (b) denna skiss visar vattenbehållaren, den elektriska kontakten och pipett klämman. (c) i denna panel visas vatten-walled vågledare mjukhet jämfört med vanliga fasta ämnen. Denna siffra återges delvis från Douvidzon et al. 25 , 26. vänligen klicka här för att visa en större version av denna siffra.

Figure 2
Figur 2: Set-up foton. (en) i denna panel visas PMMA-vatten reservoaren på en 5-DOF fäste. med PMMA-pipett klämman, mikropipett, optisk fiber och elektriska kontaktdon. (b) i denna panel visas att en fluidic kontakt mellan Mikropipetter skapas. (c) denna panel visar att avståndet mellan Mikropipetter ökas för att upprätta en vatten-fiber. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 3
Figur 3: vatten fiber karakterisering. (en) i denna panel visas en vatten fiber längre än 1 mm. De nästa två panelerna visar (b) en micron-skala-tunn vatten fiber, (c) den surface scattering på grund av kapillär vågor på vatten fibrer vätska-arrangera gradvis gränsen. (d) i denna panel visas ljus förökning genom fiber vattenvolymen bekräftas av en fluorescerande färgämne mätning. Denna siffra är Reproducerad från Douvidzon et al. 25 , 26. vänligen klicka här för att visa en större version av denna siffra.

Figure 4
Figur 4: experimentellt mäta lägena vatten fiber ”gitarr-snöre”. (en) i denna panel visas en trace tidmätning. (b) en fluktuation spektrum avslöjar en grundläggande läge och heltal multiplikationer, dess tre övertoner (dash linjer). (c) denna panel visar en fluktuation spektrogram av en 0,94-mm långa fiber med byta spänning och, på motsvarande sätt ändra fiber diameter, med spänning första konstant, och sedan ökade, och slutligen minskade. Färgkod beskriver överföring. (d) i denna panel visas de grundläggande frekvensen av fiber som en funktion av fiber diameter (cirklar) tillsammans med en teoretisk förutsägelse (streckad linje). Horisontella och vertikala felstaplar representera osäkerheten i åtta på varandra följande, 250-ms-apart mätningar av centrala frekvensen och dess motsvarande fiber diameter. För alla paneler, fiberlängd är 0,94 mm och svängningen är optiskt förhördes med en fotodetektor. Diametern är uppmätta via Mikroskop. Denna siffra är Reproducerad från Douvidzon et al. 25 , 26. vänligen klicka här för att visa en större version av denna siffra.

Vatten fiber Pipetts inre diameter
Längd [µm] Radie [µm] Potential [V] Kona sida [µm] Objektivsidan [µm]
Fig 1b 830 51 6000 850 850
Fig. 2a 1064 20,5 6000 850 850
Fig. 2b 46 1,6 - 0,8 1500 150 850
Fig. 2c 820 32,5 5000 850 850
Fig. 2d 110 4,75 3000 150 150
Fig. 3 940 20 - 90 3000 - 8000 850 850
Fig. 4 24 - 73 2.7-3 2500 150 850

Tabell 1: vatten fiberlängd och radien. Denna tabell visar vatten fiberlängd och radie med avseende på elektriska potential och pipett diameter. Denna tabell återges från Douvidzon, et al. 25.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Avslutningsvis, den stora fördelen och unika med denna teknik skapar en fiber som är värd tre olika sorters vågor: kapillär, akustiska och optiska. Alla tre vågor oscillerar i olika ordningar, öppna möjligheten för flera våg detektorer. Som ett exempel påverkar luftburna nanopartiklar ytspänning vätskor. Redan i det nuvarande skedet är det möjligt att övervaka förändringar i ytspänning genom variationer i den kapillära egenfrekvensen. Dessutom är vatten-walled enheter en miljon gånger mjukare än sina motsvarigheter i solid, förbättra känslighet av sensorer med detta.

Baserat på erfarenhet med detta upplägg, märkte vi ett hög beroende på signal-brus-förhållandet och kvaliteten på de optiska kopplare. Därför är det rekommenderat att ägna stor uppmärksamhet åt tillverkning av de optiska kopplare. Överväga ett akvarium set-up för en dammfri miljö för avsmalnande station och vatten fiber set-up. Även innebär utförandet av experimentet risk för att bryta eller skada den avsmalnande fiber kopplingen mekaniskt eller genom en ljusbåge. I så fall kan den optisk överföringen släppa och bli bullriga i sådan utsträckning att den kapillära leveranssätt fibern inte längre synlig i spektrogram.

Om kapillär vågor inte syns i överföring mätningar, göra om eller kopplare. Dessutom lockar vatten fibern och de fiberoptiska kopplingar inte varandra. Justera upplägget för optimal överföring kan kräva att sätta vatten fiber lite snett, att mekaniskt tryck avsmalnande fiber kopplingen släpper vatten fibern.

Ett annat hinder i detta upplägg att vara medveten om är det avgörande elektrisk resistivitet av vattnet. Även små mängder av joner i vätskan kommer att orsaka bron att kollapsa. Om vatten fibern är kortare och mindre stabil än väntat, kan en förorening av vattnet vara orsaken. Ersätta vattnet med 18 MΩ renrum vatten. Den höga spänningen lockar dessutom laddade luftpartiklar i den omgivande av vatten fibern, som lös upp och bidra till instabilitet. I detta fall kommer en sluten kammare att förbättra vatten fiber livslängden.

En enastående aspekten av detta upplägg är att polar vätska kan utnyttjas för att skapa en flytande fiber, även om avjoniserat vatten är känt för att skapa den längsta, såväl som, tidsmässiga, den mest stabila vatten fibrer. Det är intressant att överväga andra vätskor för olika tillämpningar. Byta vattnet till en vätska eller en blandning av polära vätskor med passande viskositet, ytspänning eller optiska egenskaper tillåter forskare att trimma fibern exakt till deras krav.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna har något att avslöja.

Acknowledgments

Denna forskning stöddes av den israeliska ministeriet för vetenskap, teknik och utrymme; ICore: det israeliska Excellence Centret 'Circle of Light' bevilja nr 1802/12, och av israeliska Science Foundation bevilja nr 2013/15. Författarna vill tacka Karen Adie Tankus (KAT) för bra redigering.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. 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).
  3. Rundquist, A. Phase-Matched Generation of Coherent Soft X-rays. Science. 280, 1412-1415 (1998).
  4. Durfee, C. G., et al. Phase Matching of High-Order Harmonics in Hollow Waveguides. Physical Review Letters. 83, 2187-2190 (1999).
  5. Dainese, P., et al. Stimulated Brillouin scattering from multi-GHz-guided acoustic phonons in nanostructured photonic crystal fibres. Nature Physics. 2, 388-392 (2006).
  6. Dudley, J. M. J., Genty, G., Coen, S. Supercontinuum generation in photonic crystal fiber. Reviews of Modern Physics. 78, 1135-1184 (2006).
  7. 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).
  8. Whitesides, G. M. The origins and the future of microfluidics. Nature. 442, 368-373 (2006).
  9. 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).
  10. Armstrong, The Newcastle Literary and Philosophical Society. The Electrical Engineer. , Available from: http://ecfuchs.com/waterbridge_jw/Armstron_full_article.pdf 154-155 (2016).
  11. Fuchs, E. E. C., et al. The floating water bridge. Journal of Physics D: Applied Physics. 40, 6112-6114 (2007).
  12. Fuchs, E. C., et al. The Armstrong experiment revisited. The European Physics Journal Special Topics. 223, 959-977 (2013).
  13. Sirghi, L., Szoszkiewicz, R., Riedo, E. Volume of a nanoscale water bridge. Langmuir. 22, 1093-1098 (2006).
  14. Woisetschläger, J., Gatterer, K., Fuchs, E. C. Experiments in a floating water bridge. Experiments in Fluids. 48, 121-131 (2009).
  15. 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).
  16. Aerov, A. A. Why the water bridge does not collapse. Physical Review E. Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics. 84, 36314 (2011).
  17. 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).
  18. 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).
  19. Cohen, L. G., Schneider, M. V. Microlenses for coupling junction lasers to optical fibers. Applied Optics. 13, 89-94 (1974).
  20. Vollmer, F., et al. Whispering-gallery-mode biosensing: label-free detection down to single molecules. Nature Methods. 5, 591-596 (2008).
  21. Fainman, Y., Lee, L. P., Psaltis, D., Yang, C. Optofluidics: Fundamentals, Devices, and Applications. , McGraw-Hill, Inc. (2010).
  22. 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).
  23. Woisetschläger, J., et al. Horizontal bridges in polar dielectric liquids. Experiments in Fluids. 52, 193-205 (2011).
  24. 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).
  25. Douvidzon, M. L., Maayani, S., Martin, L. L., Carmon, T. Light and Capillary Waves Propagation in Water Fibers. Science Reports. 7, 16633 (2017).
  26. Douvidzon, M., Maayani, S., Martin, L. L., Carmon, T. Water Fibers. , Cornell University Library. Available from: https://arxiv.org/abs/1609.03362 (2016).

Tags

Engineering fråga 141 fiberoptik mikro-optik optofluidics optomechanics MEMS MECS optocapillaries
Konstruktion och tillverkning av en optisk Fiber gjord av vatten
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Douvidzon, M. L., Maayani, S.,More

Douvidzon, M. L., Maayani, S., Martin, L. L., Carmon, T. Design and Fabrication of an Optical Fiber Made of Water. J. Vis. Exp. (141), e58174, doi:10.3791/58174 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter