3 차 광학 비선형 감수성과 관련된 비선형 현상의 효율적인 생성 Χ (3) 삼중 공진 실리카 마이크로 스피어의 상호 작용이 논문에 제시되어있다. 보고 여기의 상호 작용은 다음과 같습니다 자극 된 라만 산란 (SRS) 및 자극 된 안티 - 스톡스 라만 산란 (SARS)를 포함하는 네 개의 파 혼합 처리합니다.
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방법 논문
Microspherical 위스퍼 링 갤러리 모드 공진기에 자극 스톡스와 Antistokes 라만 산란
이 논문에서
요약
초록
유전체 미소는 높은 품질 계수 속삭이는 갤러리 모드를 통해 시간의 길이 (WGM)에 대한 빛과 소리를 한정 할 수 있습니다. 소형 레이저 소스, 고감도 생화학 센서 및 비선형 현상 : 유리 마이크로 스피어는 응용 프로그램의 거대한 다양한 에너지의 저장소로 생각 될 수있다. 미세과 커플 링 시스템 모두의 제조를위한 프로토콜이 제공됩니다. 여기에 기술 된 커플러는 테이퍼 섬유이다. 3 차 광학 비선형 감수성과 관련된 비선형 현상의 효율적인 생성 Χ (3) 삼중 공진 실리카 마이크로 스피어의 상호 작용이 논문에 제시되어있다. 보고 여기의 상호 작용은 다음과 같습니다 자극 된 라만 산란 (SRS) 및 자극 된 안티 - 스톡스 라만 산란 (SARS)를 포함하는 네 개의 파 혼합 처리합니다. 캐비티 강화 현상의 방지가 펌프 신호 및 아이들러 간의 상관 관계의 부족으로 주어진다 공진 모드는 쌍을 획득하기 위해 존재해야신호 및 아이들러의. hyperparametric 진동의 경우 (사 광파 혼합과 자극 반 스톡스 라만 산란)에서, 모드는 에너지와 운동량 보존을 수행하고, 마지막으로를, 좋은 공간 중복이 있어야합니다.
서론
속삭이는 갤러리 모드 공진기 (WGMR)는 비선형 현상 1-3의 임계 값의 감소를 수있는 두 가지 독특한 특성, 긴 광자 수명과 작은 모드 볼륨을 보여줍니다. 위스퍼 링 갤러리 모드는 내부 전반사에 의해 층간 무선 인터페이스에 한정되는 광 모드이다. 상기 시간 제한은 상기 캐비티의 품질 팩터 Q와 관련되는 반면 작은 모드 볼륨은 높은 공간 구속에 기인한다. WGMR 다른 형상을 가질 수 있고, 높은 Q의 공진기를 높은 품질 요소로 변환 원자 규모 거칠기 근처 실리카 미립자 전시 등 4-6 표면 장력 공동을 얻기위한 적합한 다른 제조 기술이있다. 감금의 두 가지 유형이 크게 인해 WGMR 내부의 강한 에너지 축적에 비선형 효과에 대한 임계 값을 줄일 수 있습니다. 또한 연속파 (CW) 비선형 광학 수 있습니다.
WGMR는 일을 사용하여 설명 할 수있다수소 원자 7 강한 유사 전자 양자 숫자 N, L, m 및 편광 상태. 구형 대칭은 반경 방향 및 각도 의존성에서 분리 할 수 있습니다. 반경 방향 용액은 베셀 함수, 구형 고조파 (8)에 의해 각 사람에 의해 주어진다.
실리카 유리 그러므로, Χ....
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프로토콜
품질 마이크로 스피어의 초고 요인 1. 제작
- 광학 스트리퍼를 사용하여 아크릴 코팅 오프 표준 단일 모드 (SMF) 실리카 섬유의 약 1-2cm를 제거.
- 아세톤으로 제거 부분을 청소하고 절단.
- 융착 접속기의 일 아암의 절단 끝 도입 플라이 컨트롤러를 사용하는 전기 아크 방전의 시리즈를 생성한다. , 플라이 컨트롤러 메뉴에서 "수동 조작"을 선택 아크 전력 레벨에 대한 값을 설정하고 각각 60와 800 밀리 초에 기간을 호; "호"를 선택하고 하단의 "+"를 누릅니다.
- 구 모양을 복용하면, 중지 90 °로 섬유를 회전 단계 1.3를 반복합니다.
- 반복 단계 1.3 적어도 4 회 약 160 ㎛의 미세 구를 얻는다. 약 260 ㎛의 미세을 얻기 위해 16 번 반복합니다.
주 : 전기 아크 방전이 석영 유리를 융해하는 데 필요한 높은 용융 온도를 생성한다. SURFAC전자 장력은 mollified 섬유 끝에서 회전 타원체를 그릴 것입니다; 이 19도 1에서 알 수있는 바와 같이 구체의 크기는 약 350 ㎛의 직경에 포화 아크 쇼트 수에 정비례한다. 회전은 공진기의 구형을 보장한다.
2. 테이....
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결과
미소 구체의 Q 인자 프로토콜이 상기 큰 직경이 108 (도 5) (> 200 μm의) 초과 작은 직경이 106 (<50 μm의) 초과 다음 제조. (중요 커플 링에 가까운) 95 % 이상 공명 대비가 쉽게 관찰 할 수있다. 고 순환 농도의 경우, 적외선 영역에서의 다음의 비선형 효과가 관찰 될 수있다 : (SRS)를 라만 산란 자극, SRS 21 캐스케이드 반 스톡스 라만 산란 (SARS) 및 사 광파 혼합 (FWM)를 자극 FWM 변성. 라만 이득은, 동일한 방법으로 앞으로 여행 빛과 역방향을 증폭 SRS에 대한 서 파도를 생성하고 SRS 캐스케이드. FWM 쌍은 파도를 여행. 측정의 일례는도 6 및도 7에서 볼 수있다.
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토론
마이크로 컴팩트하고 효율적인 비선형 발진기 그리고 그들은 제조 및 취급이 매우 용이하다. 테이퍼 섬유 커플 링 공진기 /로부터의 광을 추출하기 위해 사용될 수있다. 95 %까지의 공진 대비 약 3 × 108의 Q 인자를 얻을 수있다.
이러한 제조 기술의 주요 제한은 대량 생산과 통합된다. 섬유의 청결도가 미세하고 테이퍼 모두에게 중요하다 습도 등이다. 두 디바이스는 오래 지속 실험실 생활 건조한 환경에서 보관해야합니다. 매우 얇은 테이퍼는 연약; 결합하면 큰주의를 기울여야합니다. Q 값에 대해서는, 미세 구 크기는 중요 할 수있다. 50 ~ 500 μm의에 이르기까지 직경 미소에서, Q의 10 10를 초과하는 진공 23에서 설명하고있다. 마이크로 스피어의 고유 Q는 손실 여러 종류의 기여에 의해 결정됩니다 고유의 곡률손실 (Q의 RAD) 잔류 표면 불균일성의 라만 산란 및 레일리 산.......
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공개 사항
저자는 경쟁하는 금전적 이해관계가 없음을 선언합니다. D.F.는 파르마 대학교의 박사 과정 학생입니다.
감사의 글
Museo Storico della Fisica e Centro Studi e Ricerche Enrico Fermi
Ente Cassa di Risparmio di Firenze (번호 2014.0770A2202.8861)
....액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 광섬유 | 코닝 | SMF28 | |
| 섬유 코팅 스트리퍼 | Thorlabs | T06S13 | 다른 공급업체에서도 사용 가능 |
| 파이버 절단기 | Fitel | S325A | 다른 공급업체에서도 사용 |
| 융합 접속기 | Furakawa | S177A-1R | 다른 공급업체에서도 사용 |
| 부탄 및 산소 가스 | 해당 없음 | 모든 공급 업체 | |
| 현미경 튜브 | Navitar | Zoom 6000 | 모듈러 키트 |
| CCD 카메라 | 해당 없음 | ||
| 없음 모니터 | 없음 | 없음 | 모든 모니터가 유효 |
| 3축 스테이지 | PI 기기, Thorlabs, Melles | ||
| 다양한 게시물 및 마운트 | Thorlabs | 다른 공급업체에서도 사용 가능 | |
| 편광 제어 | Thorlabs | FPC030 | |
| 감쇠기 | Throlabs | VOA50 | |
| 포토다이오드 | Thorlabs | PDA400 | 단종, PDA10CS-EC |
| 오실로스코프 | Tektronix | DPO7104 | |
| 광 스펙트럼 분석기 | Ando | AQ6317B | |
| Erbium Doped Fiber Amplifier | IPG로 대체됨 포토닉스 | EAD-2K-C | |
| 조정 가능한 레이저 | Yenista | TUNICS |
참고문헌
- Kozyreff, G., Dominguez-Juarez, J. L., Martorell, J. Non linear optics in spheres: from second harmonic scattering to quasi-phase matched generation in whispering gallery modes. Laser Photon. Rev. 5 (6), (2011).
- Farnesi, D., Barucci, A., Righini, G. C., Berneschi, S., Soria, S., Nunzi Conti, G.
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재인쇄 및 허가
