Excitações optomecânicas paramétricas foram recentemente demonstradas experimentalmente em ressonadores optomecânicos microfluídicos por meio de pressão de radiação óptica e espalhamento de Brillouin estimulado. Este artigo descreve a fabricação desses ressonadores microfluídicos juntamente com metodologias para gerar e verificar oscilações optomecânicas.
É necessária uma assinatura do JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou inicie seu teste gratuito.
Artigo de método
Fabricação e Teste de microfluídicos optomechanical osciladores
Neste artigo
Resumo
Resumo
Cavidade optomechanics experimentos que parametricamente casal modos fônons e modos de fótons têm sido investigados em vários sistemas ópticos incluindo microresonators. Experimentos optomechanical No entanto, por causa do aumento as perdas por radiação acústica durante a imersão líquido directo de dispositivos optomechanical, quase todos publicados foram realizados na fase sólida. Este artigo discute um ressonador optomechanical microfluídicos oco introduzido recentemente. Metodologia detalhada é fornecida para fabricar esses ultra-alta Q ressonadores microfluídicos, realizar testes optomechanical e medir modo respiratório orientado a pressão de radiação e as vibrações paramétricas modo galeria sussurrante SBS-driven. Ao limitar os líquidos dentro do ressonador capilar, os fatores de alta qualidade óptica mecânica e são simultaneamente mantida.
Introdução
Optomechanics cavidade estuda o acoplamento paramétrica entre os modos de fônons e modos de fótons em microresonators por meio de pressão de radiação (RP) 1-3 e estimulado espalhamento de Brillouin (SBS) 4-6. SBS e mecanismos RP foram demonstrados em muitos sistemas ópticos diferentes, tais como fibras de 7, microesferas de 4,6,8, 1,9, e os toros ressonadores cristalinos 5,10. Através deste acoplamento fóton-fônon, tanto de refrigeração 11 e excitação de 6,10 modos mecânicos têm sido demonstrados. No entanto, quase todos relataram optomechanics experimentos são com fases sólidas da matéria. ....
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Protocolo
1. Fabricação de ultra-alta Q microfluídicos Ressonadores
- Preparação da instalação de fabricação capilar
- Fabricar o ressonador optomechanical microfluídicos da seguinte maneira -. Aqueça uma pré-forma capilar de vidro, com cerca de 10 W de CO 2 da radiação laser em 10,6 mícrons de comprimento de onda, e tirar o capilar aquecido linearmente usando estágios motorizados tradução A Figura 1 mostra a disposição da tradução linear fases, os lasers, e a localização do pré-molde capilar, antes do processo de puxar.
- Programa de software de automação adequado para controlar simultaneamente os dois lasers de CO 2
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Resultados
Os capilares produzidos por este método são finos (entre 30 mm e 200 mm), claro e muito flexível, mas são suficientemente robustos para a manipulação direta. É importante proteger a superfície exterior do dispositivo capilar contra pó e água (humidade), a fim de manter um elevado factor de qualidade óptica (Q). Ao mergulhar uma extremidade do capilar em água e sopro de ar através do capilar por meio de uma seringa, pode ser verificado se o capilar é através de ou se foi selada durante a fabricação, devido ao sobreaqueci.......
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Discussão
Temos fabricado e testado um novo dispositivo que faz a ponte entre optomechanics cavidade e microfluídica, empregando de alto Q ressonâncias ópticas para excitar (e interrogar) vibrações mecânicas. É surpreendente que vários mecanismos de excitação estão disponíveis no mesmo dispositivo, o que gera uma variedade de modos de vibração mecânicas a taxas que medem 2 MHz a 11,300 MHz. Pressão de radiação centrífuga suporta ambos os modos copo de vinho e modos respiratórios no período de 2-200 MHz, Forward espalhamento Brill.......
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Divulgações
Não temos nada a divulgar.
Agradecimentos
Este trabalho foi financiado pelo financiamento inicial da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign, pelo programa DARPA ORCHID por meio de uma doação da AFOSR, pela National Science Foundation por meio da bolsa CMMI-1265164 e pelo programa National Science Foundation Graduate Research Fellowship. Reconhecemos discussões esclarecedoras com o Prof. Jack Harris, Prof. Pierre Meystre, Dr. Matt Eichenfield, Prof. Taher Saif e Prof. Rashid Bashir.
....Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Laser IR sintonizável | Newfocus | TLB-6328 | |
| Fotodetectores | Newfocus | 1811-FC (Baixa velocidade 125MHz) / 1611-FC-AC (Alta velocidade 1GHz) | |
| Fibra óptica | Corning | SMF28 | |
| Sílica capilar | PolyMicro | TSP700850 | |
| 10,6 um comprimento de onda CO><2 laser | Synrad | 48-1KWM e 48-2KWM | |
| Adesivo óptico de cura UV | Thorlabs | NOA81 | |
| Tubulação | Tygon | EW-06418-01 | |
| Seringas | BD | YO-07940-12 | |
| Agulhas | Weller | KDS201P | |
| Analisador de espectro elétrico | Agilent Technologies | N9010A (EXA Signal Analyzer) | |
| Analisador de espectro elétrico | Tektronix | 6114A (RSA, analisador de espectro em tempo real) | |
| Analisador de espectro óptico | Advantest | Q8384 | |
| Osciloscópio | Tektronix | DPO 4104B-L | |
| Espelhos dourados | II-VI 836627 | ||
| Estágio linear (lento) | DryLin | H1W1150 | |
| Estágio linear (rápido) | PBC Linear | MTB055D-0902-14F12 | |
| Analisador de espectro óptico Fabry Perot | Thorlabs | SA 200-14A (FSR: 1,5 GHz) |
Referências
- 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.
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Reimpressões e permissões
