Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Engineering

फाइबर आरेखण विधि का प्रयोग Fabricating Metamaterials

doi: 10.3791/4299 Published: October 18, 2012

Summary

आवृत्तियों terahertz Metamaterials अद्वितीय अवसर प्रदान करते हैं, लेकिन थोक में बनाना चुनौतीपूर्ण हैं. हम microstructured बहुलक ऑप्टिकल metamaterials सस्ते में एक औद्योगिक पैमाने पर संभावित बनाना फाइबर के लिए निर्माण प्रक्रिया लिए अनुकूलित करेंगे. हम polymethylmethacrylate ~ 10 सुक्ष्ममापी व्यास ईण्डीयुम ~ 100 सुक्ष्ममापी, है जो प्रदर्शन एक terahertz plasmonic प्रतिक्रिया द्वारा अलग तारों फाइबर युक्त उत्पादन.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

अवलोकन

समग्र / ईण्डीयुम PMMA फाइबर (3 चित्रा) एक एक एकल ईण्डीयुम तार (2 चित्रा) है, जो खुद को उपलब्ध PMMA ट्यूब और तार से तैयार रहना होगा सहित PMMA तंतुओं के ढेर ड्राइंग द्वारा निर्मित है. प्रस्तुत पर कदम हैं:

  1. एक PMMA फाइबर है कि मैनुअल stacking के लिए उपयुक्त व्यास की एक एकल ईण्डीयुम तार उत्पादन. इस के लिए, पहले एक PMMA ट्यूब कि एक 1 मिमी ईण्डीयुम तार (1 खंड) को समायोजित कर सकते हैं तैयार, तो ईण्डीयुम शामिल और अपेक्षित आकार (2 धारा) आकर्षित करने के लिए.
  2. ढेर और अपेक्षित आकार प्राप्त व्यक्ति ईण्डीयुम भरा PMMA फाइबर (3 खंड).

धारा 4 और 5 विस्तार ड्राइंग 2 और 3 वर्गों में इस्तेमाल की प्रक्रिया.

1. PMMA Jacketing ट्यूब Fabricating

PMMA jacketing 1 मिमी ईण्डीयुम तार संरचना इस्तेमाल ट्यूब stretchi द्वारा किया जाता हैएनजी और प्राथमिक आकर्षित प्रक्रिया (धारा 4) में sleeving मानक PMMA ट्यूब आईडी 1 मिमी और 12 मिमी आयुध डिपो की एक अंतिम PMMA jacketing ट्यूब बनाने के लिए.

  1. 6mm और 12 मिमी के आयुध डिपो के 600 मिमी लंबाई आईडी के साथ PMMA ट्यूब कट. कई PMMA ट्यूब sleeving प्रक्रिया के दौरान भविष्य के उपयोग के लिए तैयार किया जाना चाहिए.
  2. 90 डिग्री सेल्सियस पर 5 दिनों की एक न्यूनतम के लिए एक annealing ओवन में PMMA ट्यूब पानी रखना.
  3. ओवन annealing से एक PMMA ट्यूब निकालें और यह कमरे के तापमान को शांत करने के लिए अनुमति देते हैं.
  4. Isopropanol वाइप्स के साथ PMMA ट्यूब की सतह को साफ करने के लिए सूखी अनुमति देते हैं.
  5. PMMA ट्यूब संलग्न शीर्ष भरनेवाला चिंतनशील टेप का उपयोग (6 चित्रा) (7 चित्रा).
  6. प्राथमिक आकर्षित नीचे (6 चित्रा) भरनेवाला चिंतनशील टेप का उपयोग (8 चित्रा) PMMA ट्यूब संलग्न.
  7. प्राथमिक ड्राइंग प्रक्रिया में PMMA ट्यूब फैलाने (धारा 4 देखें). ध्यान दें कि कोई वैक्यूम इस चरण के लिए आवश्यक है. PMMA ट्यूब से फैला हैआयुध डिपो 12 6 मिमी मिमी.
  8. ड्राइंग के बाद आकर्षित टॉवर से बढ़ाकर ट्यूब निकालें.
  9. 550 मिमी लंबाई में बढ़ाकर ट्यूब कट.
  10. 1.3 और 1.4 चरणों को दोहराएँ.
  11. एक गर्म हवा बंदूक के साथ बढ़ाकर ट्यूब के ऊपर की ओर गर्मी जब तक सामग्री softens और चिमटा (9 चित्रा) का उपयोग करके छेद सील समेटना.
  12. नई PMMA ट्यूब PMMA ट्यूब विधानसभा (10 चित्रा) बनाने में बढ़ाकर ट्यूब डालें. PMMA ट्यूब (यानी पक्ष जो आंतरिक बढ़ाकर खुला ट्यूब) विधानसभा, रैप polytetrafluoroethylene टेप (PTFE) के रूप में 10 चित्र में दिखाया गया है, बढ़ाकर ट्यूब और नए PMMA ट्यूब के बीच की खाई को सील के नीचे की ओर.
  13. शीर्ष भरनेवाला (7 चित्रा) PMMA ट्यूब विधानसभा (यानी पक्ष जो आंतरिक बढ़ाकर सील ट्यूब) के शीर्ष अंत संलग्न, चिपचिपा टेप भीतरी परत है, PTFE टेप के एक मध्यम परत, और चिंतनशील के एक बाहरी परत का उपयोग टेप. सुनिश्चित करनाPTFE टेप तंग है और PMMA ट्यूब विधानसभा और शीर्ष भरनेवाला के बीच सभी अंतराल सील कर रहे हैं.
  14. प्राथमिक आकर्षित नीचे बढ़ाने के रूप में 1.6 में दिखाया PMMA ट्यूब संलग्न.
  15. खिंचाव और आस्तीन निर्वात के साथ प्राथमिक ड्राइंग प्रक्रिया में PMMA ट्यूब विधानसभा (4 खंड देखें). PMMA ट्यूब विधानसभा 6 मिमी से 12 मिमी आयुध डिपो से फैला है.
  16. जिसके परिणामस्वरूप बढ़ाकर PMMA jacketing ट्यूब आईडी / लगभग 0.25 के आयुध डिपो होगा. 1.15-1.9 दोहराएँ जब तक अंतिम PMMA jacketing ट्यूब 1 मिमी (1 चित्रा) की एक आईडी के साथ आईडी / लगभग 0.1 के आयुध डिपो है.

2. फाइबर ईण्डीयुम Fabricating भरा

1 मिमी ईण्डीयुम तार बाजू और PMMA jacketing धारा 1 माध्यमिक आकर्षित प्रक्रिया (धारा 5) का उपयोग करने के लिए एक अंतिम ओवर ड्राफ्ट 1.2 मिमी के साथ ईण्डीयुम भरा फाइबर का उत्पादन में बनाया ट्यूब में फैला है.

  1. तैयार है और के रूप में 1.1 में दिखाया - 1.4 PMMA jacketing ट्यूबों पानी रखना.
  2. 550 मिमी लंबाई ईण्डीयुम तार कट.
  3. PMMA jacketing ट्यूब में ईण्डीयुम तार सम्मिलित पहिले विधानसभा भर के रूप में 11 चित्र में दिखाया गया ईण्डीयुम बनाने के लिए.
  4. सील PMMA jacketing ट्यूब के नीचे की ओर के रूप में 1.11 में दिखाया.
  5. शीर्ष बढ़ाने के रूप में 1.13 और माध्यमिक आकर्षित नीचे भरनेवाला में दिखाया के रूप में 1.14 में दिखाया ईण्डीयुम भरा पहिले विधानसभा संलग्न.
  6. खींचो और आस्तीन ईण्डीयुम निर्वात ईण्डीयुम एक अंतिम आयुध डिपो 1 मिमी 15-20 जी तनाव के तहत तैयार की भरा फाइबर (5 खंड देखें) बनाने के साथ माध्यमिक ड्राइंग प्रक्रिया में पहिले विधानसभा भरा.
  7. ईण्डीयुम टॉवर से भरा फाइबर के स्पूल निकालें आकर्षित प्रक्रिया के बाद समाप्त हो गया है.
  8. Endface निरीक्षण और ईण्डीयुम के अनुदैर्ध्य लंबाई के साथ फाइबर भर एक प्रकाश माइक्रोस्कोप का उपयोग कर. समस्याग्रस्त दोष ईण्डीयुम तार और PMMA टयूबिंग इंटरफ़ेस, तार या फाइबर की लंबाई के साथ व्यास अस्थिभंग दरारें में उतार - चढ़ाव के बीच अलगाव को शामिल कर सकते हैं. इंडस्ट्रीज़ के ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप छवियोंium भरा फाइबर चित्रा 2 में प्रस्तुत कर रहे हैं, एक एक 1 मिमी आयुध डिपो PMMA फाइबर में लगातार 100 सुक्ष्ममापी ईण्डीयुम तार दिखा.
  9. 2.8-2.1 दोहराएँ जब तक पर्याप्त फाइबर भरा ईण्डीयुम ईण्डीयुम खड़ी पहिले के लिए उत्पादन किया जाता है.

3. ईण्डीयुम खड़ी फाइबर Fabricating

ईण्डीयुम खड़ी फाइबर 1 ईण्डीयुम भरा एक बड़ा PMMA पहिले jacketing ट्यूब, जो तब और बढ़ाया है वांछित फाइबर माध्यमिक आकर्षित प्रक्रिया (धारा 5) का उपयोग आयामों को बाजू में 2 secton में उत्पादित फाइबर stacking द्वारा निर्मित है.

  1. PMMA पहिले jacketing ट्यूब तैयार के रूप में 1.1 में दिखाया गया है. प्रदर्शन प्रयोजनों के लिए, हम 12 मिमी आयुध डिपो और 9 मिमी आईडी की एक PMMA ट्यूब का प्रयोग करेंगे.
  2. ईण्डीयुम कट 550 मिमी लंबाई फाइबर भरा.
  3. PMMA पहिले jacketing ट्यूब की सतह को साफ और ईण्डीयुम isopropanol वाइप्स के साथ फाइबर भर और सूखी अनुमति देते हैं.
  4. बंडल ईण्डीयुम भरा फाइबर रबर बैंड का उपयोग और डालनेPMMA पहिले jacketing ट्यूब में, फाइबर सीधे सुनिश्चित करना है कर रहे हैं और एक तंग फिट (12 चित्रा) के हैं.
  5. 90 डिग्री सेल्सियस पर 5 दिनों की एक न्यूनतम लिए annealing ओवन में खड़ी पहिले विधानसभा पानी रखना.
  6. Annealing ओवन से खड़ी पहिले विधानसभा निकालें और यह कमरे के तापमान को शांत करने के लिए अनुमति देते हैं.
  7. शीर्ष बढ़ाने के रूप में 1.13 और माध्यमिक आकर्षित नीचे भरनेवाला में दिखाया के रूप में 1.14 में दिखाया ईण्डीयुम भरा पहिले विधानसभा संलग्न.
  8. खिंचाव और आस्तीन ईण्डीयुम खड़ी फाइबर (5 खंड देखें) निर्वात के साथ माध्यमिक ड्राइंग प्रक्रिया में खड़ी पहिले विधानसभा. यह एक अंतिम ओवर ड्राफ्ट 0.6 80 छ तनाव के तहत तैयार मिमी, एक metamaterial 5 मिमी 50 सुक्ष्ममापी द्वारा अलग तारों युक्त फाइबर के उत्पादन को बढ़ाया है. परिणामस्वरूप फाइबर की एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप छवि पार के अनुभागीय चित्रा 3 में दिखाया गया है.
  9. टॉवर से ईण्डीयुम खड़ी फाइबर की स्पूल निकालें आकर्षित प्रक्रिया के बाद समाप्त हो गया है.
  10. मेंspect और ईण्डीयुम खड़ी फाइबर अनुदैर्ध्य लंबाई के साथ endface के रूप में 2.8 (चित्रा 3) में दिखाया गया है.

4. प्राथमिक ड्रा प्रक्रिया

प्राथमिक आकर्षित प्रक्रिया बाहरी 1 मिमी से अधिक व्यास करने preforms खिंचाव करने के लिए प्रयोग किया जाता है. निम्नलिखित प्रक्रिया धारा 1 में प्रयोग किया जाता है: PMMA Jacketing ट्यूब Fabricating.

  1. आकर्षित टॉवर पर तीन जबड़ा चक शीर्ष भरनेवाला clamping द्वारा पहिले लोड. (13 चित्रा) की भट्ठी गर्म क्षेत्र में पहिले खिलाओ. XY सुक्ष्ममापी मंच का उपयोग पहिले संरेखित करें. भट्ठी के ऊपर थाली.
  2. चरण पूर्व गर्मी ड्राइंग तापमान पहिले के पार अनुभागीय क्षेत्र के तापमान उठ, तापमान 14 चित्र में दिखाया प्रोफाइल का उपयोग कर.
  3. 185 डिग्री सेल्सियस तक तापमान में वृद्धि, 5 मिमी / मिनट पर फ़ीड दर शुरू ड्राइंग प्रक्रिया को शुरू करने के लिए, टी में 6 मिमी / मिनट और समापन दर आकर्षितवह इकाई clamps आकर्षित. समय पर आकर्षित तनाव (15 चित्रा) के व्यवहार की जांच.
    • यदि तनाव तेजी से बढ़ता है, फ़ीड और आकर्षित इकाइयों को रोकने के लिए, 1 मिनट रुको पहिले तापमान ड्राइंग के लिए गर्मी के लिए, फ़ीड शुरू करने से पहले और इकाइयों को फिर से आकर्षित करने के लिए अनुमति देने के. परीक्षण जब तक तनाव स्थिर है दोहराएँ.
    • यदि तनाव हो जाता है, आकर्षित 1-2 मिमी / मिनट की दर में वृद्धि. जारी 1-2 मिमी / मिनट की वेतन वृद्धि (के रूप में लंबे समय के रूप में तनाव या तो लगातार बना रहता है या गिरने शुरू) में आकर्षित की दर बढ़ रही है, जब तक आवश्यक आकर्षित दर हासिल की है.
  4. यदि निर्वात की आवश्यकता है, शीर्ष पहिले Blu टीएसी (13 चित्रा) का उपयोग भरनेवाला सील वैक्यूम वैक्यूम ट्यूब देते हैं. शून्य पर बारी के बाद फ़ीड और आकर्षित इकाइयों सुनिश्चित पहिले symmetrically ड्राइंग है शुरू कर दिया है.
  5. तालिका 1 में एक गाइड के रूप में प्राथमिक ड्राइंग हालत जब पहिले ड्राइंग का प्रयोग करें. भट्ठी तापमान और अनुपात ख नोटफ़ीड etween और आकर्षित दर करने के लिए निरंतर और ओवर ड्राफ्ट ड्राइंग तनाव बनाए रखने के लिए नजर रखी जा. ध्यान दें कि तैयार फाइबर के लिए एक संकेत बाहरी व्यास एक जन संतुलन समीकरण से प्राप्त किया जा सकता है,
    अंतिम = डी शुरू (एफ / डी) 1/2 डी
    जहां अंतिम डी - अंतिम फाइबर व्यास, डी शुरू प्रारंभिक पहिले व्यास, एफ फ़ीड दर है, और डी आकर्षित दर है. खिलाने और ड्राइंग दर और भट्ठी जब पहिले समाप्त हो गया है के स्विच बंद करो. आकर्षित टॉवर से पहिले निकालें एक बार पहिले कमरे के तापमान पर ठंडा है.

5. माध्यमिक ड्रा प्रक्रिया

माध्यमिक आकर्षित प्रक्रिया 1 मिमी की तुलना में छोटे ods preforms खिंचाव करने के लिए प्रयोग किया जाता है. निम्नलिखित प्रक्रिया धारा 2 में प्रयोग किया जाता है: Fabricating ईण्डीयुम फाइबर और 3 भर: ईण्डीयुम खड़ी फाइबर Fabricating.

  1. एस के लिए पहिले लोड हो रहा हैecondary आकर्षित प्राथमिक आकर्षित प्रक्रिया (4.1 चरण) में के रूप में एक ही है.
  2. माध्यमिक आकर्षित करने के लिए पहले चरण हीटिंग प्राथमिक आकर्षित प्रक्रिया (4.2 चरण) में के रूप में एक ही है.
  3. पहिले गर्दन नीचे करने के लिए शुरू होता है एक बार ड्राइंग तापमान तक पहुँच जाता है. ड्रॉप डाउन पहिले रास्ते के नीचे प्रारंभिक ड्राइंग बल (16 चित्रा) प्रदान भरनेवाला के वजन के कारण भट्ठी के नीचे.
  4. प्रारंभ फ़ीड दर (2.5 - 5 मिमी / मिनट) और भट्ठी के तापमान में वृद्धि शुरू (2.5 - 5 डिग्री सेल्सियस) ड्रॉप डाउन की गति को नियंत्रित करने. फाइबर व्यास 250 के आसपास बनाए रखा जाना चाहिए - 500 सुक्ष्ममापी फाइबर तड़क रोकने के.
  5. लंगर की चरखी पहिया है कि 1 के अंतर्गत मीटर / मिनट के शुरू में एक धीमी दर पर कताई फाइबर संलग्न. पवन नर्तकी पहियों के आसपास फाइबर और फाइबर स्पूल देते हैं.
  6. यदि निर्वात की आवश्यकता है वैक्यूम ट्यूब संलग्न के रूप में 4.4 में दिखाया गया है.
  7. फाइबर आकर्षित शुरू क्षणिक आकर्षित शर्तों के तहत किया जाएगा. एसएट फ़ीड दर, वांछित आकर्षित हालत मूल्यों दर और भट्ठी के तापमान आकर्षित. फाइबर व्यास और आकर्षित स्थिर अवस्था तक तनाव में उतार चढ़ाव हो जाएगा कुछ ही मिनटों के बाद हासिल की है.
  8. तालिका 2 में एक गाइड के रूप में माध्यमिक ड्राइंग हालत जब पहिले ड्राइंग का प्रयोग करें. नोट भट्ठी तापमान और फ़ीड और आकर्षित दर के बीच का अनुपात करने के लिए लगातार और ओवर ड्राफ्ट ड्राइंग तनाव बनाए रखने के लिए नजर रखी जा.
  9. प्रक्रिया के रूप में 4.5 में दिखाया रोकें.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Metamaterial फाइबर वर्णित तकनीक का उपयोग कर उत्पादन किया गया था. वे 1 मिमी PMMA 100 सुक्ष्ममापी व्यास निरंतर ईण्डीयुम तार युक्त फाइबर, चित्रा 2, जो बारी में 1 मिमी ईण्डीयुम एक 10 मिमी बहुलक जैकेट के अंदर निहित तारों के पहिले, जो उत्पादन किया गया था से खुद को तैयार किया गया था में दिखाया गया एक पहिले से इकट्ठा किया गया था उचित आकार बहुलक ट्यूबों sleeving, के रूप में चित्रा 1 के ढांच के रूप में दिखाया गया है. THz रेंज में plasmonic प्रतिक्रिया के साथ एक metamaterial फाइबर का एक उदाहरण के पार अनुभाग के एक माइक्रोस्कोप छवि चित्रा 3 में दिखाया गया है.

plasmonic प्रतिक्रिया में ही ऐसी है कि कम आवृत्तियों पर सामग्री एक धातु (कम संचरण) की तरह और (उच्च संचरण) प्लाज्मा दो व्यवहार के बीच सीमा को परिभाषित आवृत्ति के साथ ढांकता हुआ, जैसे उच्च आवृत्तियों पर व्यवहार में प्रकट होता है. इस विशेष मामले में, प्लाज्मा आवृत्ति 1.2 होने की उम्मीद हैTHz, लेकिन हमारी तकनीक इस परमिट के लिए आसानी से आकर्षित गति, जो बारी में परिवर्तन त्रिज्या और तारों की जुदाई, रेफरी के रूप में प्रस्तुत किया जा रहा है. 8 अलग से बदला जा. परिणामस्वरूप उच्च पास metamaterial फाइबर के फ़िल्टरिंग व्यवहार, उनके बिजली के तारों के साथ निर्देशित क्षेत्रों के साथ घटना THz तरंगों के लिए, terahertz समय डोमेन स्पेक्ट्रोस्कोपी 11 के माध्यम से मापा जा सकता है.

चित्रा 4.ia इस फाइबर प्रकार तीन विभिन्न आयामों के लिए तैयार की प्रयोगात्मक माप से पता चलता है. इस सिद्धांत के साथ बहुत अच्छी तरह से सहमत, चित्रा 4.ib में दिखाया दोनों ही मामलों में व्यास पर प्लाज्मा आवृत्ति निर्भरता स्पष्ट है. विशेष रूप से 3 चित्र में दिखाया फाइबर के विश्लेषण plasmonic 4.ii चित्रा जहां प्लाज्मा आवृत्ति 0.6 THz में दिखाया प्रतिक्रिया देता है.

चित्रा 1
चित्रा 1 एकाधिक बाजू एकल ईण्डीयुम तार के साथ जैकेट पार अनुभाग योजनाबद्ध. 1 ईण्डीयुम तार है, 2 1 सेंट jacketing PMMA ट्यूब, 3 एन डी 2 है, और 4 3 तीसरी है.

चित्रा 2
चित्रा 2 शीर्ष दृश्य और एक एकल 100 सुक्ष्ममापी ईण्डीयुम तार के साथ 1 मिमी PMMA फाइबर की तरफ देखने.

चित्रा 3
चित्रा 3 (मिश्रित) 5 सुक्ष्ममापी ईण्डीयुम एक PMMA फाइबर में 50 सुक्ष्ममापी द्वारा अलग तारों की ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप क्रॉस अनुभागीय छवि. (40x उद्देश्य लेंस).

चित्रा 4
चित्रा 4 (i). Metamaterial फाइबर transmittance मापन के लिए प्रयोगात्मक स्थापना के योजनाबद्ध. (Ii) (एक) प्रायोगिक और विभिन्न diameters (तारों को बिजली के क्षेत्र में समानांतर), के रूप में रेफरी में प्रस्तुत 8, बहुत अच्छा समझौते दिखाने की metamaterial फाइबर के arrays के लिए (ख) नकली संप्रेषण (परिमित तत्व विधि). 590 सुक्ष्ममापी फाइबर की स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप छवि (एक) इनसेट में दिखाया गया है. नकली ज्यामिति के एक छवि (ख) के इनसेट में दिखाया गया है. छोटी फाइबर ~ ~ 100 सुक्ष्ममापी द्वारा 8 सुक्ष्ममापी व्यास तार अलग था. छायांकित क्षेत्र दिखाता है जहां मध्यम सजातीय के रूप में नहीं देखा जा सकता. plasmonic संक्रमण क्षेत्र कम आवृत्तियों परिवर्तन के रूप में हम फाइबर व्यास वृद्धि (आकर्षित गति बदलने से केवल प्राप्त), एक उच्च पास फ़िल्टरिंग व्यवहार के स्थानांतरण में जिसके परिणामस्वरूप. बाद रेफरी. 8. (Iii) metamaterial 3 चित्र में दिखाया फाइबर की एक सरणी के लिए नकली संप्रेषण, प्रयोगएक ही तरीके और ऑप्टिकल मापदंडों रेफरी में प्रस्तुत 8. ध्यान दें कि इस मामले में फाइबर 0.6 THz चारों ओर एक प्लाज्मा आवृत्ति प्रदर्शन होगा. बड़ा आंकड़ा देखने के लिए यहां क्लिक करें .

चित्रा 5
चित्रा 5 माध्यमिक पक्ष पर फाइबर आकर्षित टॉवर के शीर्ष अनुभाग. विशेष चक (ऊपर) चारा और भट्ठी (मध्य), नियंत्रण इकाई (दाएं) से जुड़ा में ध्यान दें.

चित्रा 6
चित्रा 6 नीचे भरनेवाला, पहिले, और शीर्ष भरनेवाला (बाएं से दाएं).

7 चित्रा
7 चित्रा संलग्न. PTFE (बाएं) और चिंतनशील टेप (दाएं) के साथ - आईएनजी शीर्ष भरनेवाला.

चित्रा 8
8 चित्रा संलग्न नीचे भरनेवाला - चिंतनशील टेप.

9 चित्रा
9 चित्रा गर्म हवा बंदूक समेटना.

10 चित्रा
10 चित्रा जैकेट (बाएं) और PTFE सील (दाएं) के साथ ट्यूब डालने.

11 चित्रा
11 चित्रा PMMA ट्यूब में ईण्डीयुम तार डालने.

/ ad/4299/4299fig12.jpg ">
12 चित्रा ईण्डीयुम तार खड़ी बंडल PMMA ट्यूब में डालने.

13 चित्रा
13 चित्रा ऊपर से नीचे: पहिले वैक्यूम ट्यूब संलग्न, 3 जबड़ा चक फ़ीड इकाई में पहिले clamping, और भट्ठी में खिला.

14 चित्रा
14 चित्रा पूर्व गर्मी प्रोफाइल.

15 चित्रा
15 चित्रा प्राथमिक तनाव प्रोफाइल.

16 चित्रा
16 चित्रा + पहिले अनुभाग ड्रॉप - डाउन.

पहिले आयुध डिपो (मिमी) फ़ीड दर (mm / मिनट) ड्रा दर (mm / मिनट) भट्ठी तापमान (° C)
12 2.5-5 25-50 185-200
12 5-10 15-25 185-200
12 10-15 10-20 185-200

1 तालिका प्राथमिक आकर्षित की स्थिति.

12
पहिले आयुध डिपो (मिमी) फ़ीड दर (mm / मिनट) भट्ठी तापमान (° C) ड्रा तनाव (छ)
12 10 220-240 70-80
12 7.5-10 210-230 70-80
5-7.5 200-220 70-80
12 2.5-5 190-210 70-80
12 1-2.5 180-200 70-80

2 टेबल माध्यमिक आकर्षित की स्थिति.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

यहाँ प्रस्तुत तकनीक microscale सुविधा आकार के साथ लगातार तीन आयामी metamaterials किलोमीटर के निर्माण की अनुमति देता है, THz रेंज में एक plasmonic प्रतिक्रिया (और इस प्रकार एक अनुरूप बिजली permittivity) रखने, प्रभावी ढंग से एक उच्च पास फिल्टर के रूप में व्यवहार. इस प्रयोगात्मक terahertz समय डोमेन स्पेक्ट्रोस्कोपी 11 विशेषता का उपयोग कर सकते हैं. इस तरह के फाइबर के आकार metamaterials और काटा जा सकता है सामग्री थोक में खड़ी करने के लिए उपकरणों की एक बड़ी संख्या का एहसास है, या अन्य संरचनाओं में बुना, नकारात्मक अपवर्तक सूचकांक सामग्री उदाहरण के लिए, जब metamaterial यह सीमा 12 में एक नकारात्मक चुंबकीय पारगम्यता रखने फाइबर के साथ संयुक्त. ध्यान दें कि चुंबकीय उत्तरदायी फाइबर भी यहाँ 13 प्रस्तुत तकनीक पर एक भिन्नता द्वारा थोक में गढ़े जा.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

ब्याज की कोई संघर्ष की घोषणा की.

Acknowledgments

इस शोध ऑस्ट्रेलियाई अनुसंधान परिषद डिस्कवरी परियोजनाएं धन योजना (परियोजना संख्या DP120103942) के तहत समर्थित किया गया. BTK और ए.ए. एक ऑस्ट्रेलियाई अनुसंधान परिषद भविष्य (FT0991895) फैलोशिप और ऑस्ट्रेलियाई रिसर्च (DP1093789) क्रमशः फैलोशिप के प्राप्तकर्ता हैं.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Indium 99.99% Wire, 1 mm diameter AIM Specialty Available on request www.aimspecialty.com
http://www.aimspecialty.com/Portals/0/Files/Indium.pdf
2-Propanol(Isopropanol) Sigma-Aldrich Product Number
190764
http://www.sigmaaldrich.com/chemistry/solvents/products.html?TablePage=17292086
Adhesive tape Staples
One Wrap PTFE Tape, 5 ml x 12 mmW x 0.2 mmT RS Components RS Stock Number
231-964
http://uk.rs-online.com/web/p/ptfe-tapes/0231964/
50 Micron Aluminium Foil Tape Advance Adhesive Tapes AT506 http://www.advancetapes.com/Products/types/9/page1/81
Blu-tak Bostik http://www.blutack.com/index.html
Araldite Quick Set Selleys http://selleys.com.au/adhesives/household-adhesive/araldite/quick-set
PMMA tubes:
- ID 6 mm, OD 12 mm
- ID 9 mm, OD 12 mm
B M Plastics: Plastic Fabrication Available on request http://www.bmplastics.com.au/about-us.htm
Equipment Requirements
  • Fibre draw tower with furnaces of maximum temperatures of at least 200 °C (Heathway Polymer Draw Tower with Preform and Fibre draw facilities). A photograph of the draw tower is shown in Figure 5.
  • Annealing oven of maximum temperatures of at least 90 °C.
  • Optical microscope.
  • Hot air gun.
  • Vacuum pump.
  • Top preform extender (metal tube of 30 cm length and 12 mm diameter).
  • Primary draw bottom extender (metal tube of 100 cm length and 12 mm diameter).
  • Secondary draw bottom extender (PMMA tube of 20 cm length and 12 mm diameter).

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Cai, W., Shalaev, V. Optical Metamaterials: Fundamentals and Applications. Springer. (2010).
  2. Pendry, J. B., Holden, A. J. Extremely Low Frequency Plasmons in Metallic Mesostructures. Phys. Rev. Lett. 76, 4773-4776 (1996).
  3. Schurig, D., Mock, J. J. Metamaterial Electromagnetic Cloak at Microwave Frequencies. Science. 314, 977-980 (2006).
  4. Shalaev, V. M. Optical negative-index metamaterials. Nat. Photonics. 1, 41-48 (2007).
  5. Liu, Z., Lee, H. Far-field optical hyperlens magnifying sub-diffraction-limited objects. Science. 315, (2007).
  6. Boltasseva, A., Shalaev, V. M. Fabrication of optical negative-index metamaterials: Recent advances and outlook. Metamaterials. 2, 1-17 (2008).
  7. Soukoulis, C. M., Wegener, M. Past achievements and future challenges in the development of three-dimensional photonic metamaterials. Nat. Photonics. 5, 523-530 (2011).
  8. Tuniz, A., Kuhlmey, B. T. Drawn metamaterials with plasmonic response at terahertz frequencies. Appl. Phys. Lett. 96, 191101 (2010).
  9. Argyros, A. Microstructured polymer optical fibers. J. Lightwave Technol. 27, 1571-1579 (2009).
  10. Donald, I. W. Production, properties and applications of microwire and related products. J. Mater. Sci. 22, 2661-2679 (1987).
  11. Grischkowsky, D., Keiding, S. Far-infrared time-domain spectroscopy with terahertz beams of dielectrics and semiconductors. J. Opt. Soc. Am. B. 7, 2006-2015 (1990).
  12. Wang, A., Tuniz, A. Fiber metamaterials with negative magnetic permeability in the terahertz. Opt. Mat. Express. 1, 115-120 (2010).
  13. Tuniz, A., Lwin, R. Stacked-and-drawn metamaterials with magnetic resonances in the terahertz range. Opt. Express. 19, 16480-16490 (2011).
फाइबर आरेखण विधि का प्रयोग Fabricating Metamaterials
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Tuniz, A., Lwin, R., Argyros, A., Fleming, S. C., Kuhlmey, B. T. Fabricating Metamaterials Using the Fiber Drawing Method. J. Vis. Exp. (68), e4299, doi:10.3791/4299 (2012).More

Tuniz, A., Lwin, R., Argyros, A., Fleming, S. C., Kuhlmey, B. T. Fabricating Metamaterials Using the Fiber Drawing Method. J. Vis. Exp. (68), e4299, doi:10.3791/4299 (2012).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter