Name: Escrevendo redes de Bragg em fibras Multicore (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-04-20T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 48 s
Description: Aprenda a inscrever redes de Bragg em fibras multicore usando equipamento padrão e tubos capilares. Este método mitiga efeitos de lente e permite inscrição eficiente em fibras ópticas.

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Os laboratórios SAIL são financiados pela Australian Laureate Fellowship da JBH do Australian Research Council.
Esta pesquisa foi apoiada pelo Centro de Excelência do Conselho de Pesquisa Australiano para Dispositivos de Largura de Banda Ultra-Alta para Sistemas Ópticos (número do projeto CE110001018).
O trabalho experimental foi realizado em parte no nó OptoFab da Australian National Fabrication Facility, utilizando financiamento do NCRIS e do governo estadual de NSW. Os serviços de hidrogenação de fibra foram fornecidos pela TE Connectivity em Redfern. O SLS gostaria de agradecer ao Laboratório de Óptica e Eletrônica, Fujikura Ltd, Japão, por fornecer a fibra de 7 núcleos usada neste experimento.

1. Preparação de Polido Capilar Tubes (ANFF OptoFab) <ol><li> Obter tubos capilares de vidro com diâmetro interno estreitamente alinhados ao diâmetro da fibra. O mais próximo em tamanho, melhor o desempenho, mas assegurar que uma variação de ± 10 um de tamanho capilar é permitido para. Remova todos os revestimentos de proteção dos tubos capilares. Raspar revestimentos com uma lâmina de barbear para removê-los sem danificar os tubos. </li><li> Taper os tubos capilares a um diâmetro menor, se necessário. Use uma máquina de afilamento automática controlada por computador, se disponível. <ol><li> Garantir um comprimento de tubo com grampos em cada extremidade. </li><li> Aquece-se a capilaridade ao ponto de fusão uniformemente em torno do seu diâmetro utilizando um filamento quente localizado entre os grampos. </li><li> Desenhar o capilar por meio do elemento de aquecimento com uma tensão constante, até o comprimento desejado foi afunilada com o diâmetro menor. </li></ol></li><li> Cortar o tubo capilar em aproximadamente igual wi comprimentosth uma ferramenta de corte de vidro. Certifique-se de que estes são pelo menos 2 cm mais longo do que o comprimento ralar pretendido, mas pequenas o suficiente para caber dentro do polimento equipamentos usados. Nota: Para esta experiência, foi usado um comprimento capilar de 7 cm. </li><li> Anexar 8-10 comprimentos dos capilares para um disco de vidro usando cola curável por UV. Instalar o disco em um gabarito compatível com a máquina de polimento / polimento. </li><li> Usar a máquina de polimento / polimento para moer as paredes expostas dos tubos capilares a uma superfície plana. CUIDADO: Não inalar grit solto. Nota: O elemento abrasivo é de Al 2 O 3 numa suspensão de água de osmose reversa purificada. <ol><li> Usar 25 uM grit até que a espessura restante da parede do capilar é de aproximadamente 70 uM. Use de um micrómetro para medir o deslocamento do dispositivo de fixação durante a moagem e, portanto, a quantidade que tenha sido removido. </li><li> Alternar a 5 um grão e de moer até que a espessura restante da parede é de cerca de 50 um. </li></ol&gt; </li><li> Use o marulhar / máquina de polimento para polir a superfície achatada por pelo menos 3 horas, com alta pureza sílica coloidal em dispersão alcalina (NaOH). Nota: Esta restaura a superfície de qualidade óptica. A sílica pode ser impedido de se solidificar por adição de 1 parte de NaOH a 0,004 M a 3 partes de solução de polimento. </li><li> Separa-se os tubos capilares a partir do disco que prende por imersão durante a noite em acetona. </li><li> Examinar os tubos capilares em ambas as extremidades com um microscópio com aumento de 10x de verificar a espessura da parede. Nota: A qualidade capilar boa terá uma parede fina e uniforme (~ 50 mm) ao longo do seu comprimento. </li></ol> 2. Criação de Grades <ol><li> Hidrogena-se a MCF para aumentar a fotossensibilidade. <ol><li> Coloque as fibras a serem hidrogenados em uma câmara estanque. CUIDADO: Garantir a câmara está firmemente aparafusado, devido à presença de gases pressurizados. </li><li> Bomba de alta pureza H 2 dentro da câmara. Uso N2 </sub&gt; de gás como um reforço para aumentar a pressão. </li><li> Deixar as fibras dentro da câmara por um período prolongado: 2 semanas a 300 bar e a temperatura ambiente, ou 3 dias a 380 bar e 80 ° C. </li><li> Ventilar os gases provenientes da câmara e remover as fibras. CUIDADO: Certifique-se o quarto é bem ventilado. Os gases podem actuar como uma asfixia, ou o risco de fogo, no caso de H 2. </li><li> Manter as fibras em um congelador com temperatura de -70 ° C ou abaixo até que eles são utilizados. Isto atrasa a taxa de libertação de gás hidrogénio e preserva o aumento da fotossensibilidade. </li></ol></li><li> Tira o revestimento protetor do MCF. Tira MCFs do mesmo tamanho que SMFs com uma stripper de fibra SMF padrão; caso contrário, raspar o revestimento com uma lâmina de barbear. Remover o revestimento a partir da região em que a grelha é para ser escrito, todo o caminho até à extremidade da fibra. </li><li> Inserir a extremidade descarnada da fibra no interior do tubo capilar, e o tubo de deslize ao longo da fibra de modo que cubra a região ab<html> e inscrito. </li><li> Coloque em óculos de UV-protetora. Monte da fibra na fase de movimento que exerce a máscara de fase, com o lado plano do tubo capilar em ângulo para a máscara de fase. Assegurar a fibra é posicionado dentro do padrão de interferência criado pela máscara, mas não tocando a máscara propriamente dita como isto pode causar danos. </li><li> Alinhar o laser de 244 nm, de modo que o feixe é perpendicular à superfície plana da máscara de fase. Assegure-se que a fibra, pelo menos, recebe de 90 mW de potência de laser. </li><li> Expor um comprimento de 4 cm a fibra para o padrão de interferência de UV, movendo a máscara de fibra e de fase em conjunto em relação ao feixe de entrada a uma velocidade de 0,25 mm / min. </li><li> Remover o tubo capilar a partir da fibra. </li><li> Emparelhar as grades a 110 ° C durante 20 horas para estabilizar a resposta do comprimento de onda. Nota: Este passo é opcional, a grade vai estabilizar, por si só ao longo de cerca de três dias, mas de recozimento faz com que o processo mais rápido. </li></ol>e_title &quot;&gt; 3. Análise de espectros <ol><li> Clivar ambas as extremidades da fibra. Use uma faca de fibra que permite ao usuário definir tanto o diâmetro da fibra e tensão para garantir uma superfície de extremidade plana. </li><li> Iluminar uma extremidade da fibra utilizando um laser sintonizável, com um comprimento de onda central de aproximadamente combinado com o comprimento de onda Bragg. </li><li> Ligue uma câmara CCD a um PC com o software de controle para exibir e gravar a saída da fibra. Imagem a saída da fibra com a câmera CCD, usando uma lente objetiva do microscópio com ampliação de 50x na frente da câmera para garantir que todos os núcleos cobrir vários pixels CCD. Nota: Os passos seguintes 3.4.1 - 3.5.5 são específicas para o software personalizado usado pelos autores e representam apenas um método de captura de espectros. <ol><li> Selecione uma região circular de pixels correspondentes a cada núcleo, clicando nos centros de núcleos como eles aparecem na imagem no software de controle. Introduzir o diâmetro dos núcleos em unidades de pixels na &#39;comprimento ou o diâmetro &amp;# 39; campo. </li><li> Grave os valores de pixel registradas pela câmera para as regiões selecionadas. Somar os valores para todos os pixels que cobrem um determinado núcleo para quantificar a taxa de transferência total nesse comprimento de onda. </li></ol></li><li> Ligue o laser ajustável para o PC de controle para que observações e coleta de dados pode ser automatizado. <ol><li> Introduza um comprimento de onda de cerca de 5 nm abaixo do comprimento de onda Bragg no campo &quot;Iniciar Wavelength&quot;. </li><li> Definir o incremento de comprimento de onda do laser para 0,01 nm no &#39;Scan - Passo &quot;campo. Nota: Ajuste o atraso entre as etapas para pelo menos 300 ms para que lasing é estável em cada comprimento de onda antes das medições são gravadas e o passo comprimento de onda próximo ocorre. </li><li> Introduza um comprimento de onda de cerca de 5 nm maior do que o comprimento de onda Bragg no campo &#39;End Wavelength &quot;. </li><li> Clique no botão &quot;Digitalizar Automatic &#39;para definir o laser para o início Wavelength definido e aumentar o comprimento de onda pelo incremento escolhido pelo reguintervalos de tempo Lar. </li><li> Grave a intensidade transmitida através de cada núcleo para cada etapa do comprimento de onda. Exportar os valores calculados para um arquivo de texto, permitindo que o &quot;arquivo de texto Save &#39;opção. </li></ol></li><li> Repita o exame pelo menos 3 vezes e calcular a média dos dados de todas as corridas. </li><li> Lote transmitida potência contra comprimento de onda para cada núcleo para gerar um conjunto de espectros. <ol><li> Comparar os espectros de todos os núcleos para confirmar se que eles têm as mesmas características de supressão. Verifique se o comprimento de onda central, profundidade e largura de banda de cada partida ralar. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Othonos, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fiber+Bragg+gratings%5BTitle%5D)+AND+%22Rev.+Sci.+Instrum%22%5BJournal%5D)">Fiber Bragg gratings.</a> Rev. Sci. Instrum. 68 (12), 4309-4341 (1997).</li>
<li>Bland-Hawthorn, J., Englund, M., Edvell, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+approach+to+atmospheric+OH+suppression+using+an+aperiodic+fiber+Bragg+grating%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">New approach to atmospheric OH suppression using an aperiodic fiber Bragg grating.</a> Opt. Express. 12 (24), 5902-5909 (2004).</li>
<li>Jovanovic, N., Guyon, O., Martinache, F., Schwab, C., Cvetojevic, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+to+inject+light+efficiently+into+single-mode+fibers%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+SPIE%22%5BJournal%5D)">How to inject light efficiently into single-mode fibers.</a> Proc. SPIE. 9147, 91477P(2014).</li>
<li>Bland-Hawthorn, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+complex+multi-notch+astronomical+filter+to+suppress+the+bright+infrared+sky%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Comm%22%5BJournal%5D)">A complex multi-notch astronomical filter to suppress the bright infrared sky.</a> Nat. Comm. 2, 581(2011).</li>
<li>Leon-Saval, S. G., Argyros, A., Bland-Hawthorn, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photonic+lanterns%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Photonic lanterns.</a> Opt. Express. 18 (8), 8430-8439 (2010).</li>
<li>Trinh, C. Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((GNOSIS%3A+the+first+instrument+to+use+fiber+Bragg+gratings+for+OH+suppression%5BTitle%5D)+AND+%22Astron.+J%22%5BJournal%5D)">GNOSIS: the first instrument to use fiber Bragg gratings for OH suppression.</a> Astron. J. 145 (2), 51(2013).</li>
<li>Content, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PRAXIS%3A+low+thermal+emission+high+efficiency+OH+suppressed+fiber+spectrograph%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+SPIE%22%5BJournal%5D)">PRAXIS: low thermal emission high efficiency OH suppressed fiber spectrograph.</a> Proc. SPIE. 9151, 91514W(2014).</li>
<li>Birks, T. A., Mangan, B. J., Dìez, A., Cruz, J. L., Murphy, D. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photonic+lantern%27+spectral+filters+in+multi-core+fiber%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Photonic lantern' spectral filters in multi-core fiber.</a> Opt. Express. 20 (13), 13996-14008 (2012).</li>
<li>Askins, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inscription+of+fiber+Bragg+gratings+in+multicore+fiber%5BTitle%5D)+AND+%22BGPP%22%5BJournal%5D)">Inscription of fiber Bragg gratings in multicore fiber.</a> BGPP. , JWA39(2007).</li>
<li>Lindley, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Core-to-core+uniformity+improvement+in+multicore+fiber+Bragg+gratings%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+SPIE%22%5BJournal%5D)">Core-to-core uniformity improvement in multicore fiber Bragg gratings.</a> Proc. SPIE. 9151, 91515F(2014).</li>
<li>Lindley, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Demonstration+of+uniform+multicore+fiber+Bragg+gratings%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Demonstration of uniform multicore fiber Bragg gratings.</a> Opt. Express. 22 (25), 31575-31581 (2014).</li>
<li>Tomaru, S., Yasu, M., Kawachi, M., Edahiro, T. V. A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((VAD+single-mode+fiber+with+0.2+dB%2Fkm+loss%5BTitle%5D)+AND+%22Elec.+Lett%22%5BJournal%5D)">VAD single-mode fiber with 0.2 dB/km loss.</a> Elec. Lett. 17 (2), 93-93 (1981).</li>
</ol>

Os autores declaram que não têm interesses financeiros concorrentes.

As Figuras 2 e 3 em conjunto mostram que a introdução do tubo capilar polido (PCT) ao escrever grades é suficiente para melhorar a uniformidade do núcleo espectros no MCFBG. O resto do processo de inscrição é praticamente inalterada a partir de métodos estabelecidos para a criação de grades SMF e podem ser usados ​​com a maioria dos sistemas de escrita FBG existentes. Daí a preparação de PCTs conforme descrito na seção 2 do protocolo é mais crítica para melhorar MCFBG uniformidade. Os m...

Grades Bragg de fibra (FBGs) são amplamente utilizados como filtros de banda estreita devido ao fato de que pode ser personalizado para um grande número de aplicações 1. Eles não se limitam a supressão de comprimentos de onda individuais; complexo espectros de transmissão pode ser criado através da utilização de variações do índice de refracção aperiódicos 2. Uma limitação é que GBFs só pode ser inscrito em fibras monomodo (SMFs), tal como o comprimento de onda que é suprimido para um dado período de reticulação depende da constante de propagação. Em uma fibra multimodo (MMF), em que cada modo tem uma constante de propagação diferente, o comprimento de onda para cada modo suprimida é diferente e, portanto, a grade não dá supressão forte em qualquer comprimento de onda único. O ímpeto para esta experiência vem da astronomia. Sob condições limitadas vê, acoplamento direto em um SMF é difícil e ineficiente; óptica adaptativa extremas são obrigados a fazê-lo 3. Devido a isto, são FMM Tipocamente usados ​​aquando da recolha de luz a partir do plano focal do telescópio 4. Por conseguinte, a fim de manter a funcionalidade disponível apenas para SMF, é necessário ter uma conversão eficiente entre SMF e FMM. Isto é tornado possível com a lanterna fotónica, um dispositivo que consiste de uma porta multimodo ligado a uma matriz de SMF através de um cone de transição 5. Lanternas Photonic foram usadas no instrumento GNOSE, em que o SMF continha GBFs para remover linhas de emissão atmosférica (causada por radicais OH e outras moléculas) a partir de observações do infravermelho próximo 6. As desvantagens de usar, SMFs single-core individuais para essa tarefa são de que eles devem ser escritos um por um e emendados individualmente no trem óptico, o que requer um tempo significativo e esforço manual. A técnica descrita neste artigo tenta resolver estes problemas, utilizando um formato de fibra mais complexa para fornecer a funcionalidade de modo único. O suppr OH próxima geraçãoinstrumento ESSÃO PRAXIS 7 vai fazer uso de fibras multi-core (MCFs). Estas fibras conter qualquer número de núcleos individuais-moded incorporados num único revestimento. A vantagem desta abordagem é que o MCF pode ser afunilada para um MMF com a lanterna fotónica resultante ser uma unidade auto-contida compacto e robusto. No instrumento completada, a luz do telescópio vai ser acoplada à porta de MMF da lanterna; a transição cone vai separar essa luz para os núcleos de modo único onde ele vai passar pelo FBGs. Após a filtragem de comprimentos de onda da luz remanescente é disperso, a um detector, os espectros recolhidos. Usando MCFs também acelera o processo de escrita grades, como todos os núcleos pode ser inscrito em uma única passagem. No entanto, o processo de gravação deve ser modificado de modo a assegurar que todos os núcleos têm as mesmas características de reflexão. Isto é porque a superfície curva do revestimento actua como uma lente durante lado-a escrita das GBFs, resulting em um campo UV que varia em poder e direção em cada núcleo se o método de lado a escrita padrão é usado. Assim, cada núcleo terá um perfil de transmissão diferente, e a fibra não irá proporcionar a supressão forte a um único comprimento de onda 8. Um grupo no Laboratório de Pesquisa Naval experimentou modificar a distribuição e fotossensibilidade de núcleos para cancelar os efeitos dessa variação 9. A desvantagem de usar essa abordagem é que a fibra deve ser redesenhado para cada combinação de tamanho de revestimento, tamanho do núcleo, número de núcleos e composição química. Além disso, a falta de simetria axial nos desenhos resultantes significa que o MCF não pode ser eficazmente afunilada numa MMF com um núcleo circular. Este papel detalha uma abordagem diferente ao problema: modificando o campo no interior da fibra por ter que passar através de uma superfície plana em vez de ser directamente incidente sobre o revestimento curvo. Usando essa abordagem resulta em umatécnica que é transferível para uma variedade de modelos e tamanhos MCF, particularmente as fibras axialmente simétricas que queremos incorporar lanternas fotônicos. Para criar a superfície plana necessária, o MCF é colocado dentro de um tubo capilar transparente ao UV que tenha sido triturado e polido de um lado para dar uma parede exterior plana. Um pequeno intervalo deve ser deixado entre a fibra e capilar, uma vez que este último pode conter ± 10 um de diâmetro variações. Veja a Figura 1 para uma representação. Este documento descreve o procedimento experimental para escrever FBGs desta maneira e fornecer exemplos de possíveis melhorias. Para mais informações veja simulações previamente publicados 10 e resultados experimentais 11. <img alt="figura 1" src="/files/ftp_upload/53326/53326fig1.jpg" /> Figura 1. Diagrama do tubo capilar polido tal como utilizado no produto FBGde iões. O MCF é colocado no interior do tubo capilar. A diferença entre os dois deve ser pequeno, mas permitir a pequenas variações de diâmetro. A luz UV que passou através da máscara de fase, em seguida, entra no sistema através do lado plano do tubo capilar. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53326/53326fig1large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>

<table><tbody><tr><td>Fibra multicore</td><td>Fujikura Ltd.</td><td></td><td>7 núcleos com diâmetro 5.5&nbsp; &micro; m, separação do núcleo 35&nbsp; &micro; m, dispostos hexagonalmente dentro de 125 &micro; m revestimento, NA = 0.177</td></tr><tr><td>Máquina de cônica de vidro</td><td>Vytran</td><td>GPX-3000</td><td></td></tr><tr><td>UV laser</td><td>Coherent</td><td>300 FreD Innova</td><td>Frequência dobrada 244&nbsp; nm, pelo menos 150 mW de saída. CUIDADO: danos oculares; use óculos apropriados</td></tr><tr><td>Máscara de fase</td><td>Lasiris</td><td>PM-244-1069.50-50.8</td><td>Componente personalizado, período de grade de 1069,50 nm, espessura de 5,08 mm</td></tr><tr><td>Tubos capilares</td><td>Polymicro</td><td>TSP200794</td><td>Diâmetro interno 200 &micro; m, diâmetro externo 794 &micro; m</td></tr><tr><td>Máquina de lapidação</td><td>Logitech</td><td>PM5</td><td>Combinação moedor/polidor</td></tr><tr><td>Cola curável por UV</td><td>Norland</td><td>NOA-61</td><td>Cura rapidamente, removível com acetona</td></tr><tr><td>Microgrit</td><td>Eminess</td><td></td><td>Al2O3: 25 &micro; m e 5 &micro; m tamanho de partícula</td></tr><tr><td>Fluido de polimento</td><td>Eminess</td><td>ULTRA-SOL 500S</td><td>SF-500S-5, ULTRA-SOL 500S N/D, 5 GAL</td></tr><tr><td>Hidróxido de</td><td></td><td></td> sódio <td>0.004&nbsp; M</td></tr><tr><td>Cutelo de fibra</td><td>Vytran</td><td>LDC-400</td><td></td></tr><tr><td>Laser sintonizável</td><td>JDS Uniphase</td><td>SWS15101</td><td></td></tr><tr><td>IR Camera</td><td>Xenics</td><td>XEVA-1429</td><td>320x256 pixel, resolução de 16 bits</td></tr><tr><td>Forno</td><td>Thermoline Scientific</td><td>LDO-030N</td><td>Para recozimento em T = 110&nbsp; &deg; C</td></tr><tr><td>Gás hidrogênio</td><td>BOC</td><td></td><td>Para hidrogenação de fibras. CUIDADO: gás inflamável e pressurizado</td></tr><tr><td>Gás nitrogênio</td><td>BOC</td><td></td><td>Booster para hidrogenação. CUIDADO: lâminas</td>de barbear de acetona</tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr> a gás <tr><td>pressurizado</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

escrevendo redes de bragg em fibras multicore

Writing Bragg Gratings in Multicore Fibers

Fiber As grades de Bragg em fibras multicore podem ser usadas como filtros compactos e robustos em aplicações astronômicas e outras aplicações comerciais e de pesquisa. A forte supressão em um único comprimento de onda requer que todos os núcleos tenham perfis de transmissão correspondentes. Essas grades não podem ser inscritas usando o mesmo método das fibras unipolares porque a superfície curva do revestimento atua como uma lente, focalizando o feixe de laser UV que entra e causando variações na exposição entre os núcleos. Portanto, usamos um elemento óptico adicional para garantir que a forma do feixe não mude ao passar pela seção transversal da fibra multipolar. Este consiste em um tubo capilar de vidro que foi polido de um lado, que é então colocado sobre a seção da fibra a ser inscrita. O feixe de laser entra na fibra através da superfície plana do tubo capilar e, portanto, mantém suas dimensões originais. Este artigo demonstra as melhorias na uniformidade núcleo a núcleo para uma fibra de 7 núcleos usando este método. A técnica pode ser generalizada para fibras multicore maiores.

A eficácia desta técnica é melhor demonstrada pela comparação das grades de fibra com vários núcleos de Bragg (MCFBGs) que resultam da exposição com e sem o capilar. A Figura 2 mostra as características de transmissão de um 7-núcleo MCF exposta usando o método padrão para o SMF, com indivíduo Os espectros do núcleo representados por cores diferentes. Não é mínima sobreposição entre os comprimentos de onda reprimidas, e Core # 5 recebeu a exposição mais fraca, resultando ...

Descrevemos uma técnica para inscrever grades de Bragg de fibra idêntica em cada núcleo de uma fibra multicore. Isso é obtido introduzindo uma superfície adicional no caminho óptico para mitigar as lentes pela superfície curva do revestimento da fibra.

Escrevendo redes de Bragg em fibras Multicore

Fiber Bragg gratings in multicore fibers can be used as compact and robust filters in astronomical and other research and commercial applications. Strong ...

O objetivo geral deste procedimento é inscrever simultaneamente grades de Bragg em fibra com características correspondentes em cada núcleo de uma fibra de múltiplos núcleos. Embora esta técnica permita a inscrição eficiente de grades de Bragg em fibras de múltiplos núcleos, a principal vantagem do uso deste método é que ele pode ser realizado com o mesmo equipamento de inscrição utilizado para fibra monomodo. Geralmente, indivíduos novos neste método terão dificuldades, pois é necessário um conjunto de habilidades para fabricar e utilizar os tubos capilares.A ideia por trás deste método surgiu da tentativa de evitar o efeito de lente que ocorre quando a luz entra na fibra em ângulos retos. Demonstrarão o procedimento eu mesmo, um estudante de doutorado, e o doutor Seong-sik Min, pesquisador do laboratório de grades de Bragg em fibra. Como preparação, afine tubos capilares de vidro, conforme descrito no protocolo textual.Em seguida, comece cortando os tubos cônicos em comprimentos aproximadamente iguais, com pelo menos dois centímetros a mais que o comprimento da grade pretendido, mas pequenos o suficiente para caber dentro do equipamento de polimento. Usando uma cola curável por UV, fixe de oito a dez comprimentos capilares em uma lâmina e, em seguida, fixe a lâmina em um disco de vidro. A seguir, instale o disco em um suporte compatível com a máquina de polimento por desgaste.Agora, coloque os equipamentos de proteção e carregue a máquina de polimento por lapidação com partículas de 25 mícrons feitas de óxido de alumínio em água purificada por osmose reversa. Coloque o puck na máquina e certifique-se de que ele esteja absolutamente paralelo à superfície de moagem. Moa os tubos capilares até que a espessura da parede do capilar seja de aproximadamente 70 mícrons.Use um micrômetro muito preciso para medir o deslocamento do gabarito durante a retificação e, consequentemente, a quantidade de parede que foi removida. Uma vez que a espessura da parede atinja 70 mícrons, mude para uma granulometria de cinco mícrons e retifique a parede até cerca de 50 mícrons. Agora, substitua a granulometria por sílica coloidal de alta pureza em dispersão alcalina.Em seguida, polir a superfície aplainada por pelo menos três horas para restaurar a qualidade óptica da superfície. Para separar os tubos capilares do suporte, mergulhá-los durante a noite em acetona. No dia seguinte, examinar as duas extremidades dos tubos capilares ao microscópio com ampliação de dez vezes para verificar a espessura da parede.Um capilar de boa qualidade terá uma parede uniformemente fina ao longo de seu comprimento. Antes de iniciar, hidrogene as MCFs para aumentar sua sensibilidade fotônica. Em seguida, remova o revestimento protetor das MCFs utilizando um descascador padrão de fibra SMF.Remova o revestimento da região onde a grade será escrita até a extremidade da fibra. Em seguida, insira a extremidade descascada da fibra no tubo capilar e deslize o tubo ao longo da fibra para cobrir a região a ser gravada. Agora, coloque óculos de proteção e monte cuidadosamente a fibra na plataforma móvel, que segura a máscara de fase.Incline o lado plano do tubo capilar em direção à máscara de fase. Para proteger a máscara de fase, utilize pequenos pedaços de folha de alumínio para separá-la do capilar. Uma vez posicionada, a fibra deve estar dentro do padrão de interferência mascarado.Agora alinhe um laser de 244 nanômetros de modo que o feixe seja perpendicular à superfície plana da máscara de fase. Antes da gravação, certifique-se de que a fibra receba pelo menos 90 miliwatts de potência do laser. Use um divisor de feixe para separar cerca de um por cento da potência e meça-a.Agora, rale a fibra. Exponha quatro centímetros ao padrão de interferência UV movendo a fibra e a máscara de fase juntas a 0,25 milímetros por minuto em relação ao feixe incidente. Após a conclusão, remova o tubo capilar da fibra.Em seguida, aqueça a grade a 110 graus Celsius por 20 horas para estabilizar a resposta de comprimento de onda. Usando um cleaver de fibra, corte ambas as extremidades da fibra. Ajuste a intenção do diâmetro da fibra para garantir uma superfície plana.Em seguida, ilumine uma extremidade da fibra utilizando um laser sintonizável com um comprimento de onda central aproximadamente ajustado ao comprimento de onda de Bragg. Conecte uma câmera CCD a um computador com software de controle para exibir e registrar a saída da fibra. Capture a saída da fibra com a câmera CCD usando uma lente objetiva de microscópio com ampliação de 50 vezes posicionada à frente da câmera, garantindo que todos os núcleos cubram múltiplos pixels do CCD.Usando um software, selecione uma região circular de pixels correspondente a cada núcleo. Clique nos centros dos núcleos e insira seus diâmetros em unidades de pixels no campo de comprimento ou diâmetro. Registre os valores dos pixels para as regiões selecionadas e some todos os pixels que cobrem um núcleo específico para quantificar o fluxo total naquele comprimento de onda.Em seguida, conecte o laser sintonizável a um computador para automatizar a coleta de dados. No software, insira um comprimento de onda cinco nanômetros abaixo do comprimento de onda de Bragg no campo Comprimento de Onda Inicial. Em seguida, defina o incremento de comprimento de onda como 0,01 nanômetro no campo Passo de Varredura e ajuste o atraso entre os passos para pelo menos 300 milissegundos, de modo que o laser esteja estável em cada comprimento de onda.Agora insira um comprimento de onda cinco nanômetros acima do comprimento de onda de Bragg no campo Comprimento de Onda Final. Em seguida, realize três varreduras e obtenha um valor médio. Clique no botão Varredura Automática para ajustar o laser aos parâmetros definidos e executar a varredura.Trace a potência transmitida em função do comprimento de onda para cada núcleo, gerando um conjunto de espectros. Em seguida, compare os espectros de todos os núcleos para confirmar se eles apresentam as mesmas características de supressão. Verifique se o comprimento de onda central, a profundidade e a largura de banda de cada grade são correspondentes.Sem um capilar, as características de transmissão foram avaliadas para uma fibra de sete núcleos exposta utilizando os métodos padrão. Os espectros de cada núcleo são representados por cores diferentes. Houve sobreposição mínima entre os comprimentos de onda suprimidos.As mesmas características foram medidas utilizando uma fibra idêntica no interior de um tubo capilar com diâmetro interno de 140 micrômetros. Nessa fibra de múltiplos núcleos, as reflexões de Bragg apresentam sobreposição muito melhor. O único núcleo desalinhado localizava-se no centro da fibra, apresentando um comprimento de onda de Bragg 100 picômetros mais curto que os demais.Se apenas os núcleos externos forem incluídos no cálculo, é possível obter uma supressão superior a 36 decibéis. Após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa compreensão de como modificar o procedimento para escrever redes de Bragg em fibras de modo único destinadas a fibras de múltiplos núcleos. Uma vez que as capilares sejam fabricadas, elas podem ser reutilizadas para cada nova rede.Após o método, podemos produzir capilares de maior tamanho até fibras de tamanho muito maior com vários núcleos. Isso nos ajudará a compreender por que os núcleos internos se comportam de maneira diferente e, de fato, a compensar ou corrigir esse efeito.

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Engenharia

Nós desenvolver e caracterizar uma fibra ótica de polímero desordenado que usa transversal localização Anderson como um novo mecanismo guia de onda. Esta fibra microestruturada pode transportar uma viga pequena localizada com um raio que é comparável com o raio do feixe de fibras ópticas convencionais.

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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.

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Apresentamos um protocolo para a aplicação da espectroscopia de espalhamento de luz de Brillouin a fibras colágenas tipo I purificadas com elastina e tripsina da matriz extracelular para extrair suas propriedades elásticas completas.

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Fotometria de múltiplas fibras para gravar atividade neural em animais em movimento livre

As nanoestruturas de óxido oferecem novas oportunidades para a ciência e a tecnologia.  A condutividade interfacial entre LaAlO3 e SrTiO3 pode ser controlada com precisão quase atômica usando uma técnica de microscopia de força atômica condutiva.  O protocolo para criar e medir nanoestruturas condutoras nas interfaces LaAlO3 / SrTiO3 é demonstrado.

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