Parametrische optomechanische excitaties zijn onlangs experimenteel aangetoond in microfluïdische optomechanische resonatoren door middel van optische stralingsdruk en gestimuleerde Brillouin-verstrooiing. Dit artikel beschrijft de fabricage van deze microfluïdische resonatoren samen met methodologieën voor het genereren en verifiëren van optomechanische oscillaties.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Fabricage en testen van Microfluidic Optomechanische oscillators
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Holte optomechanica experimenten die parametrisch paar de fonon modes en fotonmodes zijn onderzocht in diverse optische systemen, waaronder microresonators. Vanwege de verhoogde akoestische radiatieve verliezen in directe vloeistofomhulling van opto apparaten, bijna alle gepubliceerde opto experimenten zijn uitgevoerd in vaste fase. Dit artikel bespreekt een recent geïntroduceerde holle microfluïdische optomechanische resonator. Gedetailleerde methodologie wordt verstrekt aan deze ultra-high-Q microfluïdische resonatoren fabriceren, voeren optomechanische testen en meten van straling drukgedreven ademmode en SBS-driven fluistergalerij modus parametrische trillingen. Door het beperken van vloeistoffen in de capillaire resonator, worden hoge mechanische-en optische kwaliteit factoren tegelijk onderhouden.
Inleiding
Cavity opto bestudeert de parametrische koppeling tussen fonon modes en fotonmodes in microresonators door straling druk (RP) 1-3 en gestimuleerde Brillouin-verstrooiing (SBS) 4-6. SBS en RP mechanismen aangetoond in verschillende optische systemen, zoals vezels 7, microsferen 4,6,8, ringkernen 1,9 en kristallijne resonatoren 5,10. Door deze foton-phononkoppeling, zowel koeling 11 en excitatie 6,10 mechanische functies aangetoond. Echter, bijna alle gemelde optomechanica experimenten met vaste fasen van de materie. Dit komt omdat directe vloeistofomhulling van de opto inrichtingen....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
1. Fabricage van Ultra-high-Q Microfluidic resonatoren
- Bereiding van capillaire productie opstart
- Fabriceren de microfluïdische optomechanische resonator op de volgende manier -. Verhit een glazen capillair voorvorm met ongeveer 10 W van de CO 2-laser straling op 10.6 micron golflengte, en trekken uit de verwarmde capillair lineair gebruik van gemotoriseerde vertaling fasen Figuur 1 toont de opstelling van de lineaire vertaling fasen, de lasers en de locatie van de capillaire voorvorm voor het trekken proces.
- Programma geschikt automatisering software om tegelijkertijd de twee CO 2 lasers (voor verw....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
De door deze werkwijze capillairen dun (tussen 30 urn en 200 urn), heldere en zeer flexibel, maar voldoende robuust voor directe verwerking. Het is belangrijk om het buitenoppervlak van het capillaire apparaat tegen stof en water (vocht) om een hoge optische kwaliteitsfactor (Q) handhaven beschermen. Door indopen een uiteinde van het capillair in water en blaast lucht door de capillair door middel van een spuit, kan worden nagegaan of de capillair door of dat werd afgesloten tijdens de fabricage door oververhitting. <.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
We hebben verzonnen en een nieuw toestel dat een brug tussen holte optomechanica en microfluidics door het gebruik van hoge-Q optische resonanties op te wekken (en ondervragen) mechanische trillingen getest. Het is verrassend dat verschillende excitatie mechanismen zijn in dezelfde inrichting, die een verscheidenheid van mechanische trillingsmodes een snelheid spanning 2 MHz tot 11.300 MHz genereren. Centrifugale stralingsdruk ondersteunt zowel wijnglas modes en ademhaling modi in het 2-200 MHz overspanning, Forward ges.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
We hebben niets te onthullen.
Dankbetuigingen
Dit werk werd gefinancierd door startup-financiering van de University of Illinois in Urbana-Champaign, DARPA ORCHID-programma via een subsidie van AFOSR, de National Science Foundation via subsidie CMMI-1265164 en het National Science Foundation Graduate Research Fellowship-programma. We erkennen verhelderende discussies met Prof. Jack Harris, Prof. Pierre Meystre, Dr. Matt Eichenfield, Prof. Taher Saif en Prof. Rashid Bashir.
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Afstelbare IR-laser | Newfocus | TLB-6328 | |
| Fotodetectoren | Newfocus | 1811-FC (lage snelheid 125MHz) / 1611-FC-AC (hoge snelheid 1GHz) | |
| Optische vezel | Corning | SMF28 | |
| Kwarts capillair | PolyMicro | TSP700850 | |
| 10,6 um golflengte CO2 laser | Synrad | 48-1KWM en 48-2KWM | |
| UV-hardende optische lijm | Thorlabs | NOA81 | |
| Slangen | Tygon | EW-06418-01 | |
| Spuiten | B-D | YO-07940-12 | |
| Nalden | Weller | KDS201P | |
| Elektrisch spectrum analyzer | Agilent Technologies | N9010A (EXA Signaal Analyzer) | |
| Elektrisch spectrum analyzer | Tektronix | 6114A (RSA, Real-time spectrum analyzer) | |
| Optische spectrum analyzer | Advantest | Q8384 | |
| Oscilloscoop | Tektronix | DPO 4104B-L | |
| Goud spiegels | II-VI Infrared | 836627 | |
| Lineaire fase (langzaam) | DryLin | H1W1150 | |
| Lineaire fase (snel) | PBC Linear | MTB055D-0902-14F12 | |
| Fabry Perot optische spectrum analyzer | Thorlabs | SA 200-14A (FSR: 1,5 GHz) |
Referenties
- Carmon, T., Rokhsari, H., Yang, L., Kippenberg, T., Vahala, K. Temporal Behavior of Radiation-Pressure-Induced Vibrations of an Optical Microcavity Phonon Mode. Physical Review Letters. 94 (22), (2005).
- Rokhsari, H., Kippenberg, T., Carmon, T., Vahala, K. J.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
