Методическая статья

Изготовление и характеристика неупорядоченных полимерных оптических волокон для поперечной Андерсон локализация света

11.1K просмотров

DOI:

10.3791/50679

29 июля 2013 г.

В этой статье

Краткое содержание

Мы разрабатываем и характеризуют неупорядоченного полимера оптического волокна, которое использует поперечной локализации Андерсона в качестве механизма распространения излучения романа. Это микроструктурированных волокон может транспортировать малых локализованных пучка с радиусом, что сопоставимо с радиусом пучка обычных оптических волокон.

Аннотация

Мы разрабатываем и характеризуют неупорядоченного полимера оптического волокна, которое использует поперечной локализации Андерсона в качестве механизма распространения излучения романа. Разработанные полимера оптического волокна состоит из 80 000 нитей поли (метилметакрилата) (ПММА) и полистирола (PS), который случайно смешаны и втягивается в квадратное поперечное сечение оптического волокна со стороной шириной 250 мкм. Первоначально, каждая прядь составляет 200 мкм в диаметре и 8 дюймов длиной. В процессе перемешивания оригинального волокна нити, волокна пересекают друг друга, однако большая степень вытяжки гарантирует, что профиль показателя преломления инвариантно вдоль длины волокна в течение нескольких десятков сантиметров. Большая разность показателей преломлени между 0,1 неупорядоченной результат сайтов в малых локализованных радиус пучка, что сопоставимо с радиусом пучка обычных оптических волокон. Входного света запускается из стандартного одномодового оптического волокна с использованием приклада метода сильной связи и неаR-поле выходного пучка из неупорядоченного волокно визуализируют с помощью объектив 40Х и ПЗС-камеры. Диаметр выходного пучка хорошо согласуется с ожидаемыми результатами численного моделирования. Неупорядоченных оптического волокна, представленные в этой работе является первым устройством, реализация на уровне локализации 2D Андерсон, и потенциально может использоваться для перевозки изображения и ближнемагистральный оптических систем связи.

Введение

В теоретической работе PW Anderson 1, было показано, что в присутствии беспорядка в квантовой электронной системы, процесс диффузии остановках и локализованных электронных состояний развиваются. Локализация Андерсона представляет собой волну явление, которое может иметь место и для классических волн, таких как свет. Поскольку теоретическое предсказание локализации Андерсона в оптике 2,3, было много усилий по реализации этого явления экспериментально с электромагнитными волнами 4,5. Тем не менее, было очень трудно достичь сильной локализации поскольку оптические сечения рассеяния часто слишком малы из-за низкой контрастности показатель....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

1. Изготовление неупорядоченных полимерных оптических волокон

  1. Распространение около 200 прядей ПММА на стол и распространение такого же количества нитей PS в верхней части ПММА. Перемешать и упаковать прядей. Повторяйте эту процедуру до 40000 нитей PMMA не случайно смешаны с 40 000 нитей PS.
  2. Соберите случайно смешанных нитей в квадратную заготовку со стороной шириной около 2,5 дюйма.
  3. Проведем заготовку в оптическое волокно диаметром 250 мкм. Заготовку обращается на Paradigm оптика зарегистрирована на их стандартные процедуры 16.

2. Визуализация профиль показателя преломления волокна неупорядоч....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

СЭМ-изображение полированной волокон показан на рисунке 1. СЭМ-изображение на рисунке 1 показывает, что для большинства регионов торца волокна, польские качество хорошее. СЭМ-изображение образцов волокна, концы которых растворяют в этиловом спирте раствор рисунке 2, показывает ПММА сайтов в темной и PS сайтов в серый цвет. СЭМ-изображение на рисунке 2 увеличится, в 24 мкм ширина волокна. Для SEM изображений, образцов волокна покрыты 10 нм толстый слой A.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

В процессе ничья волокна, профиль показателя преломления не остается постоянным в течение более чем на метр, и из-за кроссоверов оригинального волокна нити, а также из-за вариации диаметра волокна в розыгрыше процесса. Мы полагаем, что более стабильные ничья процесс поможет в изготовлении оптического волокна, инвариантное по большей длины волокна по сравнению с представленные здесь.

При подготовке образца для SEM изображения торца волокна, мы должны гарантировать, что образец остается в 70% .......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.

Благодарности

Это исследование поддержано грантом числа 1029547 от Национального научного фонда. Авторы хотели бы выразить признательность DJ Уэлкер от Paradigm оптика Инк для обеспечения начальных отрезков волокна, а также пересмотр окончательного оптического волокна. Авторы также признают, Стивен Hardcastle и Хизер А. Оуэн SEM для визуализации.

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
поли (метилметакрилат) (ПММА) 
полистирол (ПС) 
70% раствор этилового спирта при 65°С; С 

Ссылки

  1. Anderson, P. W. Absence of diffusion in certain random lattices. Phys. Rev. 109, 1492-1505 (1958).
  2. John, S. Strong localization of photons in certain disordered dielectric super lattices. Phys. Rev. Lett. 58, 2486-2489 (1987).
  3. Anderson, P. W.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Похожие статьи