다광자 현미경을 위한 저비용 맞춤형 제작 및 모드 잠금 작동 의 모든 정상 분산 펨토초 섬유 레이저

펨토초 펄스 레이저는 다광 현미경 검사에서 광범위한 응용 프로그램을 가지고 있습니다. 이 프로토콜은 컴팩트하고 견고하며 저렴한 펨토초 의 분산 섬유 레이저를 제작하는 데 사용할 수 있습니다. 상업용 솔리드 스테이트 초고속 레이저와 비교하여 이 기술로 생산된 레이저는 시판되는 부품만으로 구성되어 있기 때문에 비용이 훨씬 적습니다.

또한, 섬유 레이저는 물 냉각이 필요하지 않으므로 시스템의 크기가 작습니다. 마지막으로 섬유 부품은 정렬이 필요하지 않아 시스템이 진동에 견고하게 만듭니다. 시판되는 시스템과 달리 이 레이저에는 원치 않는 빔을 차단하는 덮개가 없습니다.

숙련된 인력은 레이저를 조립하고 작동하려면 필요합니다. 일부 실험은 서면 지침을 따르는 경우 호출되지 않은 세부 정보를 놓칠 가능성이 매우 높기 때문에 재현 할 수없는 것으로 보입니다. 비디오 데모에서 시청자는 아무것도 놓치지 않을 것입니다.

더 가치있는 광섬유 재료가 사용되기 전에 접합 장비의 적절한 성능을 보장하기 위해 단일 모드 섬유 또는 SMF를 접합하여 시작합니다. 섬유 제거 도구로 약 30밀리미터의 섬유질을 제거합니다. 깨지기 쉬운 섬유로 작업하는 경우 면도날을 사용하여 버퍼를 조심스럽게 벗겨낼 수 있습니다.

에탄올 또는 이소프로파놀이 있는 보풀이 없는 조직을 사용하여 벗겨진 섬유질을 청소하십시오. 닦아내는 동안 윙윙 거리는 소리는 섬유가 충분히 깨끗하다는 것을 나타냅니다. 그런 다음 섬유 홀더를 섬유 칼에 놓고 칼의 블레이드, 섬유 클램프 및 섬유 홀더가 모두 깨끗하다는 것을 확인하십시오.

섬유 홀더에 섬유를 조심스럽게 적재하여 클램프에 클램핑하는 칼의 자유 끝에 약 25밀리미터의 벗겨진 깨끗한 섬유를 남깁니다. 칼에 섬유 클램프를 부드럽게 닫습니다. 섬유의 과도한 장력을 피하려면 클램프를 다시 열고 닫습니다.

절단 버튼을 누르면 칼이 자동으로 섬유를 절단합니다. 플라스틱 둥근 팁핀셋을 사용하여 섬유에서 잘라낸 조각을 날카로운 폐기 용기로 옮기고 섬유 홀더를 융합 스플리커로 옮길 수 있습니다. 절차를 반복하여 두 번째 섬유를 갈라둡니다.

함께 접합되는 두 섬유는 섬유 접합기 내의 섬유 홀더에 의해 서로 대립하는 끝을 갈라져야합니다. 스플리커의 덮개를 닫고 코어 직경, 모드 필드 직경 및 클래딩 직경과 같은 매개 변수를 설정합니다. 정렬 메서드를 클래딩으로 설정하고 설정 버튼을 누르면 스플리터가 자동으로 정렬됩니다.

모든 정류장에서 세트 버튼을 눌러 정렬 품질을 확인합니다. 스플라이스는 자동으로 수행됩니다. 스플라이커의 품질 컨트롤과 지역의 카메라 뷰를 사용하여 스플라이스의 품질을 확인합니다.

좋은 스플라이스는 균일한 클래딩 경계와 섬유를 따라 균일한 밝기를 가지며, 스플라이스 시즈가 보이지 않습니다. 그런 다음 스플리커 커버와 섬유 홀더 중 하나를 엽니다. 선택적으로, 스플라이서의 스플라이스와 히터를 보호하기 위해 섬유 슬리브를 첨가하여 소매를 섬유에 성형하는 데 사용될 수 있다.

결합기 출력을 이터비움 도핑 활성 섬유에 스플라이스합니다. 이전에 설명한 절차를 따라 결합기 출력 섬유를 크리브합니다. 클래딩의 모양으로 인해 활성 섬유는 먼저 갈라지고 나중에 제거 될 단일 모드 섬유 조각으로 접합되어야합니다.

와이어커터로 접합 점에서 약 2센티미터 떨어진 단일 모드 섬유를 잘라냅니다. 이어서, 단일 모드 섬유의 전체 길이와 0.5센티미터의 활성 섬유를 제거하여 활성 섬유를 버퍼리스 단일 모드 섬유의 2센티미터로 제한하게 됩니다. 활성 섬유를 칼에 적재하여 단일 모드 섬유만 섬유 클램프에 의해 고정되도록 합니다.

이 시점부터 섬유를 클리킹하고 접합하기 위해 이전에 설명한 절차를 따릅니다. 안전이 최우선 과제입니다. 날카로운 오브젝트 상자에 섬유 조각의 모든 조각을 넣어 하는 것을 기억 하십시오.

또한, 레이저 안전 고글은 펌프가 작동 할 때마다 경고해야합니다. 오실로스코프를 켜고 30밀리볼트로 설정된 트리거 레벨로 기기를 AC 커플링 모드로 설정합니다. 광 스펙트럼 분석기 광다이오드 입력 섬유를 단색 입력으로 이동하고 장치를 OSA 모드로 설정합니다.

그런 다음 웨이브 플레이트를 조정하여 레이저의 위상을 잠급합니다. 분기 파 플레이트 2를 앞뒤로 회전시다. 모드 잠금 스펙트럼은 둘 사이에 고원이 있는 두 개의 안정적인 봉우리로 구성됩니다.

한편, 오실로스코프에서 안정적인 펄스 트레인을 관찰한다. 모드 잠금 스펙트럼이 관찰되지 않으면 쿼터 웨이브 플레이트 1을 한 방향으로 여러 도 회전하고 이전 단계를 반복합니다. 스펙트럼이 아직 관찰되지 않으면 비침망 필터를 여러 도 회전하고 프로세스를 반복합니다.

모드 잠금 작업은 섬유 레이저 제작이 완료되면 확인되었습니다. 레이저 발진기의 펄스 스펙트럼 출력은 수치 시뮬레이션에 의해 예측된 모드 잠금을 나타내는 특성 고양이 귀 형상으로 1070 나노미터 에 가깝게 집중되었다. 모드 잠금을 위한 추가 진단으로서, 펄스 지속시간 및 펄스 반복 전력 스펙트럼스펙트럼은 각각 오토콜렐레이터 및 무선 주파수 스펙트럼 분석기를 사용하여 측정되었다.

70 펨토초의 펄스 지속시간을 측정했습니다. 펄스 안정성은 평균 출력 전력 및 펄스 스펙트럼을 지속적으로 모니터링하여 테스트되었습니다. 진동 댐핑이 있는 부동 광학 테이블에 레이저 설정을 장착했을 때, 액티브 냉각 없이 24시간 동안 전력 드리프트가 3.5% 미만이었습니다.

모드 잠금을 확인한 후 간단한 테스트 대상 및 생물학적 샘플을 사용하여 이미징 성능을 테스트했습니다. 형광은 신호가 샘플 평면에 전달된 레이저 전력에 사분면 의존했음을 확인한 펄스 전력의 조정 중에 측정되었다. 스테인드 및 얼룩이 없는 생물학적 표본은 맞춤형 섬유 레이저를 사용하여 이미지화되었습니다.

2광자 여기의 추가 검증으로, 다색 형광 마이크로스피어의 수집된 하이퍼스펙트럼 이미지는 상업용 다이오드 레이저와 선형 여기로 촬영한 이미지와 비교되었다. 마지막으로, 다이오드 레이저에 의해 흥분된 녹색 과 빨간색 구슬의 정규화된 스펙트럼과 맞춤형 FS 섬유 레이저를 비교하였다. 여유 공간 구성 요소는 견고성과 이동성을 더욱 높일 수 있는 해당 섬유 부품으로 대체할 수 있습니다.

모든 섬유 시스템은 임상 시나리오를 위해 카트에 넣을 수 있습니다. 여유 공간 구성 요소는 견고성과 이동성을 더욱 높일 수 있는 해당 섬유 부품으로 대체할 수 있습니다. 모든 섬유 시스템은 임상 시나리오를 위해 카트에 넣을 수 있습니다.

이 기술의 영향은 열린 질문입니다. 우리는 연구원들에게 펨토초 레이저 기술에 대한 새로운 접근을 제공하고 새로운 간행물을 개발할 수 있을 것으로 기대합니다.