Мы представляем протокол для изготовления 1-D фотоннокристаллических полости от диаметра субволновых кварцевых волокон (оптические нановолокна) с использованием фемтосекундного лазера абляции.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Изготовление 1-D фотонного кристалла резонатором на нановолокна Использование фемтосекундного лазера абляции
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Мы представляем протокол для изготовления 1-D фотоннокристаллических (ПОЗ) полости на субволновых диаметра конусных оптических волокон, оптических нановолокон, с использованием фемтосекундного лазера абляции. Мы покажем, что тысячи периодических нано- кратеров изготовлены на оптическом нановолокна, облучая с помощью всего одного фемтосекундного лазерного импульса. Для типичного образца, периодические нано-кратеры с периодом 350 нм и диаметром постепенно изменяющейся от 50 - 250 нм на длине 1 мм изготавливаются на нановолокна с диаметром около 450 - 550 нм. Ключевым аспектом такого нанофабрикации является то, что само по себе нановолокна действует как цилиндрическая линза и фокусирует фемтосекундного лазерного луча на ее теневой поверхности. Кроме того, изготовление однократная делает его невосприимчивым к механическим нестабильностей и других дефектов изготовления. Такие периодические нано-кратеры на нановолокна, действуют как 1-D ПМСП и включить сильную и широкополосного отражения, сохраняя при этом высокую скорость передачи из режекции, Мы также представляем метод управления профилем массива нано-кратер для изготовления аподизированная и дефектоиндуцированной полости РНС на нановолокна. Сильное заключение поля, как поперечное и продольное, в основе нановолокон полостей и ФК-эффективной интеграции в волоконно-оптических сетей, может открыть новые возможности для нанофотоники приложений и квантовой информатики.
Введение
Сильное удержания света в нанофотонных устройств открывает новые горизонты в оптической науке. Современные технологии позволили Nanofabrication изготовление 1-D и 2-D фотонного кристалла (РНС) полости для новых перспектив в лазерной генерации 1, 2 зондирования и оптических применений переключения 3. Кроме того, сильный свет материи взаимодействие в этих полостях ПЖС открывает новые возможности для квантовой информатики 4. Помимо полостей ФК - , плазмонных Нанопустоты также показали многообещающие перспективы 5, 6,
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
ВНИМАНИЕ: используйте защитные очки и строго избегать прямого воздействия УФ-лампы и все лазеры, включая фемтосекундного лазера. Носите чистую комнату костюм и перчатки, чтобы избежать загрязнения. Утилизировать любые волокна мусор должным образом в коробке назначенный для мусора.
1. Nanofiber Приготовление
- Используйте съемник покрытия оптоволокна, чтобы лишить полимерную оболочку из одномодового оптического волокна на длине 5 мм в двух местах, разделенных на 200 мм. Очистите два механически зачищенные части, используя чистую комнату салфетку, смоченной в метаноле. Dip волокна между этими двумя оголенных частей в ацетоне. Подож....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
На рисунке 2 показана СЭМ изображение типичного сегмента сфабрикованному образца нановолокна. Это показывает, что периодические нано-кратеры образуются на теневой стороне нановолокна, с периодичностью 350 нм, соответствующих хорошо интерференционной картины. На вставке показан увеличенный вид образца. Форма нано- кратеров почти круглую форму и диаметр типичного нано-кратера составляет около 210 нм.
На .......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Линзированием эффект нановолокна играет важную роль в технологии изготовления, создавая тем самым нано-кратеры на теневой поверхности нановолокна (показано на фиг.2). Линзирования эффект нановолокна также делает процесс изготовления надежной для любых механических нестабильностей в поперечном направлении (Y-ось). Кроме того, из - за одного выстрела облучения, неустойчивости вдоль других осей не влияют на изготовление , как время облучения составляет всего 120 фс (т.е. длительность импульса). В .......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторам нечего раскрывать.
Благодарности
Эта работа была поддержана Японским агентством по науке и технике (JST) в рамках Программы стратегических инноваций. KPN выражает благодарность за поддержку в виде гранта на научные исследования (грант No 15H05462) от Японского общества содействия науке (JSPS).
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Фемтосекундный лазер | Coherent Inc. | Фазовая маска Libra HE | |
| Ibsen Photonics | на заказ | ||
| Оборудование для производства оптического нановолокна | Ishihara Sangyo | ONME | |
| ADC Card | PicoTech | ADC-24 | |
| Одномодовое оптоволокно | Fujikura | FutureGuide-SM | |
| Широкополосный источник | NKT Photonics | SuperK EXTREME | |
| CW Tunable Laser | Coherent Inc. | Анализатор спектра MBR-110 | |
| (Спектр пропускания) | Анализатор спектра Thermo Fisher Scientific | Nicolet 8700 | |
| (Спектр отражения) | Океаническая оптика | QE65000 | |
| ПЗС-камера | Thorlabs | DCC1545M | |
| измеритель мощности | Thorlabs | D3MM | |
| Pt-Coater | Vacuum Device Inc. | MSP-1S | |
| Сканирующий электронный микроскоп | Keyence | VE-9800 | |
| УФ-отверждаемая эпоксидная | NTT-AT | AT8105 | |
| Фотодиод | ThorLabs | PDA 36A-EC | |
| Салфетка для чистых помещений | TExWipe | TX-404 | |
| Съемник волоконного покрытия | NTT-AT | Кусачки для волокна 250 μ М | |
| Защитное стекло | Matsunami Glass IND,LTD | NEO микро защитное стекло 0,12-0,17 мм | |
| PZT | NOLIAC | NAC 2011-H20 | |
| Цилиндрический объективный столик | NewPort | M-481-A | |
| Y,Z ступени | Chuo Precision Industrial Co., LTD. | LD-149-C7 | |
| Поворотный столик | SIGMA KOKI | KSPB-1026MH | |
| Z-ступень (1), Z-ступень (2) | NewPort | M-460P |
Ссылки
- Painter, O. J., et al. Two-Dimensional Photonic Band-Gap Defect Mode Laser. Science. 284, 1819-1821 (1999).
- Loncar, M., Scherer, A., Qiu, Y. Photonic crystal laser sources for chemical detection. Appl. Phys. Lett. 82, 4648(2003).
- Tanabe, T., Notomi, M., Mitsugi, S., Shinya, A., Kuramochi, E.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
Теги
