Summary
Een verwijzing interferometer techniek, die is ontworpen om ongewenste laser jitterruis voor NanoDetection verwijderen, wordt gebruikt voor het sonderen van een ultra-hoge kwaliteit factor microcavity. Aanwijzingen voor de montage, installatie, en data-acquisitie worden verstrekt, naast het meetproces voor het opgeven van de holte kwaliteitsfactor.
Abstract
Een thermisch en mechanisch gestabiliseerde fiber interferometer geschikt voor de behandeling van ultra-hoge kwaliteit factor microcavities wordt gevormd. Na de beoordeling van de vrije spectrale bereik (FSR), wordt de module gezet parallel met een fiber conus-microcavity systeem en vervolgens gekalibreerd door middel van isoleren en elimineren willekeurige verschuivingen in de laser frequentie (dwz laser jitterruis). De taps microcavity junctie te realiseren en optische vermogen dat wordt overgedragen aan de resonator te maximaliseren, is een single-mode optische vezel golfgeleider getrokken. Oplossingen bevattende polystyreen nanobeads worden vervolgens bereid en gevlogen de microcavity om de capaciteit van het systeem te voelen binding aan het oppervlak van de microholte tonen. Data is naverwerkt via aanpassende curve fitting, waardoor voor hoge resolutie metingen van de kwaliteitsfactor en het plotten van tijdafhankelijke parameters, zoals resonante golflengte en split frequentieverschuivingen. Door het zorgvuldiginspectie stappen in het tijdsdomein respons en verschuiven in de frequentiedomein response kan dit instrument kwantificeren discrete bindingsgebeurtenissen.
Introduction
Onderzoek rente is aanzienlijk gestegen op het gebruik van fluisterende-gallery mode (WGM) microcavities voor het doel van NanoDetection en biosensoren 1-8. Dit houdt in ultra-hoge kwaliteit (Q) optische holtes die bedreven zijn in het identificeren van minuscule biologische deeltjes, tot de single-eiwit niveau 2 zijn. Dat wil zeggen, het toezicht op verschuivingen in resonantie en split frequentie voor transmissie met buitengewone gevoeligheid 9-11 kan worden geactiveerd door opsluiting van licht-energie de holte binnen een kleine modus volume. Variaties in de optische eigenschappen van een resonator zijn de oorzaak van deze verschuivingen, die op zijn beurt afkomstig uit de binding van afzonderlijke moleculen of nanodeeltjes. Een minder verfijnde voorbeeld van een driedimensionale structuur WGM voor dergelijke toepassingen een silica microsfeer, die kan worden vervaardigd met een nabij atomair glad oppervlak door simpelweg een ablatie getrokken optische vezel met een CO2 laser. Zoals bekend,hoge Q-factoren in de orde van 10 9 kan worden bereikt 1.
De resonantiefrequentie van een microholte wordt gewoonlijk gevolgd door het scannen van de optische frequentie van een afstembare laser bron tegelijkertijd foto-detectie van de optische transmissie die is vastgelegd op een oscilloscoop. Een inherent nadeel van deze techniek is de onzekerheid in verband met de locatie van druppels in de transmissie die voortkomt uit fluctuerende lasergolflengte of laser jitter. Om deze complicatie te overwinnen, kan een interferometer gebruikt worden naast een microcavity een referentiesignaal aan de laser jitter annuleren en verhoging van de gevoeligheid waargenomen 2 produceren. Lichtinvoeroppervlak bestaat uit twee optische banen: de referentiebundel dat door de interferometer (met een vrij spectraal bereik of FSR groot genoeg om te voorkomen dat de laser vanaf jittering langs een FSR frequentie-afstand tijdens de meting) en de detectie balk int passeerteracts met de WGM microresonator. Deze functie stroomlijnt experimenten in vergelijking met meer geavanceerde configuraties, zoals die van WGM sensing meebrengt de combinatie van een laser met verdeelde terugkoppeling (DFB) periodiek gepoolde lithiumniobaat (PPLN) verdubbelaar 12. In deze publicatie wordt een interferometer techniek voor ultra-hoge kwaliteit factor microcavity gebaseerde controle van nanoschaal materie beschreven 3. De setup en data-acquisitie procedures die nodig zijn om dit te bereiken worden beschreven, illustreren hoe holte kwaliteit factor kan worden bepaald door middel van verwijzing interferometrie.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Reference Interferometer Bouw en FSR Measurement
- Bouw
- Maak een open-top acryl box. Deze structuur moet groot genoeg zijn om goed passen in een 16 cm x 16 cm x 16 in piepschuim doos zijn.
- Fabriceren van een 3-traps wandrek voor optische componenten, die in de open-top acryl box zal zitten en zal volledig afgesloten zijn met het piepschuim doos voor thermische isolatie te huisvesten. Twee verhoogde gaten op de doos piepschuim moet aanwezig zijn om te zorgen voor vezels om de hele behuizing in en uit.
- Op de 3e fase: een uitgangsvezel van 3 dB directionele koppelaar worden vastgeklemd een polarisatie regelaar die op zijn beurt leidt tot een ingangspoort van een afzonderlijke 3 dB directionele koppelaar.
- Op de 2e fase: Vorm een lus met ongeveer 16 meter van de optische vezel afkomstig van de andere uitgangspoort van de eerste 3 dB directionele koppelaar. Direct deze vezel de resterende ingangspoort van de second 3 dB directionele koppeling op de 3 e fase.
- Vul het acryl doos met 50% geschoren ijs gemengd met 50% vloeibaar water, als een ijsbad mode en bijgevolg de temperatuur van de optische componenten dichtbij 0 ° C te houden
- FSR Meting
- Stel de sonde laser op de gewenste golflengte. Gebruik een functiegenerator zodanig dat de uitgang is verbonden met een 3 dB power splitter. Een van de uitgangen van de 3 dB splitter moet worden aangesloten op de oscilloscoop voor het toezicht en de andere uitgang wordt gebruikt om direct afstemmen van de frequentie van de laser.
- Voer de laser uitgevoerd als de input voor de 1 ste 3 dB richtkoppelaar.
- De twee uitgangen van de 2 e 3 dB richtkoppelaar zijn om photomixed signalen te dragen aan een evenwichtige fotodetector (BPD). Tenslotte sluit de output kabel van de BPS om een kanaal ingang van de oscilloscoop.
- Lineair scannen van de laser frequentie door supplying de lasermodule een helling signaal gegenereerd door de golfvormgenerator (met een piek-tot-piek spanning van 1 V en scanfrequentie 100 Hz). Het uitgangssignaal van BPD zal sinusoïdale worden op de oscilloscoop.
- Stem de polarisatie controller met de piek-tot-piek spanning van de sinusvormige golfvorm maximaliseren.
- Om de FSR te meten, het configureren van de laser voor continue wave output door de golfvorm generator aan DC-modus. Stem de golfvorm generator spanning zodanig dat het uitgezonden signaal van de BPD schommelt rond de 0 V (dwz. De kwadratuur punt). Inspecteer het uitgangssignaal via een elektrische spectrum analyzer. De bewaakte signaal verschijnt als een sinc-functie vierkant, waarbij de locatie van de eerste nul dichtst bij de globale maximum (bij frequentie nul) overeenkomt met de FSR. Om de meting te minimaliseren, zet de elektrische spectrum analyzer om middeling modus.
2. Fiber trekken 13
Inleiding: Het doel van deze procedure is ongeveer overeenkomt met de fase van fotonen reizen in de conus die de microholte zodat efficiënte koppeling kan optreden. Als de vezel wordt getrokken, wordt het centrale deel dat ligt tussen de twee klemmen overgang van ondersteuning van een enkele modus op geregelde vezel, meerdere modi binnen een golfgeleider gevormd door de oorspronkelijke silica bekleding worden de kern en lucht steeds de bekleding, en een enkele modus. De silica kern van de vezel vrijwel verdwijnen in het centrale gedeelte, waarbij tijdelijk tevreden multimode propagatiecondities worden tegengegaan door de voortdurende inkrimping van de vezeldiameter.
- Bevestig de vezelhouder om de gemotoriseerde translationeel podium.
- Connectorize twee delen van optische vezel met FC / APC connectors aan een uiteinde van elke sectie. Verwijder de buffer coating van de niet-aangesloten uiteinden met een vezel stripper, maak ze schoon met aceton eerste en then isopropanol, klieven het einde facetten, en fusion splice ze samen.
- Voor het bewaken van het verlies in de tapse sluit een probe laser constante stroom modus om een uiteinde van de vezel terwijl het andere uiteinde van de vezel is verbonden met een fotodetector (PD). De uitgang van de PD moet worden aangesloten op een oscilloscoop. Pas de oscilloscoop instellingen op de PD uitgangsspanning, die evenredig is met de uitgezonden laservermogen meten.
- Noteer de initiële waarde van de PD uitgangsspanning en blijven zij toe totdat punt 2.9.
- Klem de fiber to the vezelhouder en het imago van de vezel met een optische microscoop.
- Laat waterstof zodat het begint te stromen bij conus, wachtend op lucht de buis af te sluiten en de druk van het kanaal te stabiliseren. Zodra het debiet voor het waterstofgas 110 ml / min bereikt, steek het in brand in de buurt van de uitlaat met een aansteker om de vezel te verwarmen.
- Met behulp van een aangepaste LabVIEW programma, lineair trek de vezel. Merk op dat tijdens de pulling proces, de vezel kern geleidelijk verdwijnt terwijl meerdere bekleding modi dominant worden in het licht te begeleiden door het trechtervormige deel vezel. De uitgezonden intensiteit door de optische vezel dient te oscilleren vanwege multimode interferentie.
- Blijven trekken van de vezel om de vezel te taper breedte verminderen totdat het ondersteunt slechts een mantel modus. Zodra de uitgezonden intensiteit ophoudt te variëren, stoppen met het trekken van de vezel.
- Laat de vezel houder van de vertaling podium en zet hem in de buurt van de piëzo-elektrische podium.
3. Voorbereiding en levering van oplossingen
- Bereid 22:00, 13:00, en 100 FM oplossingen bestaande uit 50 nm straal monodisperse polystyreen microsferen in Dulbecco's fosfaat gebufferde zoutoplossing (DPBS). Daarnaast maken een pure DPBS oplossing.
- Plaats de oplossingen in een centrifuge, spreiden hun posities binnen het voor evenwicht doeleinden, en start een 30 minuten spinnen cyclus.
- Bij completion, veilig plaats de oplossingen in een exsiccator, evacueren, en bestoken de oplossingen met ultrasone golven gedurende 30 minuten.
- Verwijder de oplossingen en leg ze opzij in de buurt van het experiment setup.
- Bouw een tribune voor een kleine levering vloeistof systeem.
- Bij het schoonmaken van twee hulzen, steek spuit tips op beide uiteinden van een microtubuli segment en schroef de hulzen aan de spuit tips. Individueel sluit een van de hulzen aan een derde spuit tip en de andere aan de Luer lock montage van een vat-plunjersamenstel.
- Bevestig de blootgestelde spuit tip om de stand en prop het achter het monster. De vloeistoffen moeten kunnen stromen op het monster zonder significante morsen.
- In termen van artikel 5 van het protocol, laadt het vat met een passende oplossing en handmatig injecteren via de microfluïdische systeem tijdens het experiment.
4. Systeemconfiguratie en Interconnecties
- Sluit de sonde lase r een 10 dB directionele koppeling. De gekoppelde poort is aangesloten op de ingangspoort van de referentie interferometer terwijl de toegezonden poort verbonden met een polarisatie-regelaar gevolgd door de tapse vezel.
- Heroriëntatie van de microscoop doelstellingen om twee scherpe beelden van de vezel conus verwerven.
- Verbind de uitgang van de taps toelopende vezels om een PD. De uitgang van deze PD moet een ander kanaal ingang van de oscilloscoop worden bevestigd.
- Monteer het monster op de nanopositioner en maak grove aanpassingen te verplaatsen zodat het nabij het centrum van de vezel conus.
- Injecteren DPBS aan het monster. Maak grove aanpassingen zodanig dat de vezel taper in zicht komt van de twee CCD-camera's. Pas de nanopositioner de koppeling tot stand vanaf de vezel conus aan de microcavity.
- Scan de laser golflengte een geschikte resonantie dip op de oscilloscoop verkrijgen.
5. Nanodeeltjes Detectie
NHOUD "> Om gegevens te verkrijgen: trigger-instellingen van de oscilloscoop configureren en, met behulp van zelfgemaakte software, verzamel oscilloscoop sporen voor verdere verwerking.- Noteer de gegevens van de bufferoplossing als referentie.
- Noteer de gegevens van de nanodeeltjes oplossingen van de laagste tot de hoogste concentratie.
- Let op de frequentie verschuivingen die plaatsvinden als gevolg van nanodeeltjes binden de microcavity.
6. Naverwerking van gegevens
De verzamelde gegevens kunnen verder worden verwerkt door een zelfgeschreven MATLAB programma. Het programma moet:
- Lees de referentie-interferometer sporen en voeren een kleinste-kwadraten om de sinusvormige curves. De fasen van de gemonteerde sinusvormige worden gebruikt om de laser jitter op de vlieg.
- Lees de holte transmissie sporen en voeren een kleinste-kwadraten om de dubbele-Lorentz-functie. Optische frequenties die corresponderen met de resonantie kuilen (ν 1,ν 2) en hun volledige breedte op halve hoogte (FWHM's, vertegenwoordigd door δν 1, δν 2) worden bepaald door het transmissiesignaal naar de interferometer signaal.
- Het verkrijgen van de kwaliteit factor van elke individuele dip van Q i = ν i / δν i, waar ik kan ofwel 1 (links resonantie) of 2 (rechts resonantie).
- Bereken, zoals gebruikelijk, de optische frequentie van de resonantie dips via laser scan-spanning, waarbij de laser jitter opbrengsten groter meetruis.
- Verzamel de gemiddelde resonantiefrequentie ν gem = (ν ν 1 + 2) / 2 en split Δν frequentie ν = 2 - ν 1 voor elke meting en plot ze als een functie van de tijd. Wanneer nanodeeltjes bindt op het oppervlak van de microholte, plotselinge verschuivingen van zowel de gemiddelde resonantiefrequentie en split frequentie should worden waargenomen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Na het volgen van het protocol, kan de sporen worden samengesteld en gemonteerd. Figuur 3a toont de typische resonantie structuur van het microbolletje zoals weergegeven in de video, waarvan de frequentie splitsing waargenomen in DPBS medium. Een kleinste kwadraten om een dubbele Lorentz-functie betekent dat de kwaliteitsfactor van de linker en rechter resonantie dips respectievelijk 2,1 x 10 8 en 3,8 x 10 8 in een waterige omgeving. De optische frequenties van de FWHM worden verkregen door vergelijking van de holte spectrum de interferometer signaal in figuur 3b, die een hoge-resolutie meting voor de Q. Merk op dat de resonantiespectrum wordt verkregen wanneer de laser golflengte blauw verschoven oplevert, terwijl een rode shift meting levert vergelijkbare Q-waarden. Figuur 4 toont de resonantie spectrogrammen die kunnen worden geproduceerd, waarbij een dubbel-Lorentz pasvorm van de transmissiecurven werd berekend. In termen van de kalibratie, the laser jitterruis wordt uit de oorspronkelijke referentie interferometer en vervolgens zowel de interferometer en het microbolletje signalen verwijderd. Bij het ontbreken van laser jitter annulering, figuur 4a gewoon toont een spectrogram gegenereerd door het triggeren op resonantie valleien. Thermische drift ontstaat bij de kalibratie, zoals in figuur 4c. Kunnen maken van vrij-ruimte interferometrie, heeft de opgehelderd meetmethode afgenomen verlies en kan mogelijkerwijs worden geïntegreerd op een system-on-chip-platform. Kwantitatief kan FSR metingen voor free-space interferometriesystemen een RMS-fout van 180 kHz te bereiken voor een holte Q = 1,5 x 10 8, wat neerkomt op een relatieve nauwkeurigheid van 5,5 x 10 -6 voor een FSR = 32,9382 GHz 14.
Figuur 5 illustreert continu volgen van gemiddelde resonantiegolflengte de microcavity voor een periode van twee derde van een minuut bijDPBS onderdompeling. De grijze curve toont dat wanneer de resonantie golflengte wordt verkregen door de conventionele laser scan-voltage werkwijze en de laser jitter niet gekalibreerd, is er een gemeten golflengte fluctuatie in de orde van tientallen femtometers. Met behulp van een referentie-interferometer (groene curve), wordt het geluid gereduceerd tot de subfemtometer regime. Verbeteringen veroorzaakt door thermische stabilisatie zijn ook aanwezig in figuur 5a om de subfemtometer lawaai bijdragen van een ongekoelde equivalent (rode curve) te meten. Ondertussen, een meting van gesplitste frequentie levert een vergelijkbaar ruisvloer met die van de gemiddelde resonantiekromme. Evaluaties van scansnelheid laser frequentie dienen als een bijproduct van de verleende verwijzing interferometrie regeling. Zoals wordt getoond in figuur 5c, de laser scansnelheid fluctuaties in de orde van 10 GHz / sec. Dit kan verder worden toegeschreven aan de meetruis gekoppeld aan de conventionele werkwijze; echter, zal dit worden suppressed Door de verwijzing interferometer. Evenementen met vermelding van de binding van 50 nm polystyreen korrels kunnen verder worden opgenomen met een van microsferen, zoals die worden genoemd in de bijgevoegde video. De stappen voor zowel de gemiddelde resonantie en split frequentieverschuivingen zijn duidelijk zichtbaar.
In een ander gepubliceerd demonstratie 2, Figuur 6a toont de binding van 12,5 nm, 25 nm en 50 nm straal polystyreenparels verdund in DPBS op een silica microtoroıde. Zoals te zien, deze techniek levert vergelijkbare gevoeligheid verbeteringen. Verdere samenhangende stappen voor de gemiddelde resonantie en split frequenties zijn in figuur 6b waargenomen voor 12,5 nm straal kraal binden op een microtoroıde oppervlak.
Figuur 1. Conceptueel diagram van de parallelle vezel interferometer configuratie, deels bestaande uit beelden van silica microbolletjes, microtoroıde en microdisk structuren. Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.
. Figuur 2 Whispering-gallery mode sensing mechanisme: a) fotonen circuleren binnen de microholte in afwezigheid van nanodeeltjes binding, b) een nanodeeltjes adsorbeert aan het oppervlak en wordt vervolgens bemonsterd door de fotonen, waardoor merkbare verandering in optische eigenschappen, c) frequentie splitsing optreedt als gevolg van de tevreden backscattering en holte verlies omstandigheden, die een extra dimensie aan de nanodeeltjes det eel methodologie. Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.
. Figuur 3 a) Een voorbeeld van een holte transmissie spectrum toont kwaliteitsfactoren van 2,1 x 10 8 voor resonantie naar links en 3,8 x 10 8 voor resonantie rechts; b) Interferometer signaal gebruikt om de FWHM bepalen. Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.
ftp_upload/51133/51133fig4.jpg "/>
Figuur 4. Verwachte rauwe en gevoeligheid verbeterde signaal spectrogrammen voor de bufferoplossing. Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.
. Figuur 5 a) Plot van resonante golflengteverschuiving versus tijd en de verschillen tussen exclusief (rood sein) en met (groene signaal) thermische stabilisatie; b) Verwante tijdsafhankelijke split frequentie; c) Verwante tijdsafhankelijke scansnelheid. De eerste deelfiguur toont een grijze spoor dat overeenkomt met de gegevens voor de conventionele zwaaispanning methode, terwijl de groene spoor is verkregen voor de referentie interferometrie techniek. Haare, de rode en groene bochten boven gelegen zijn op aparte data. Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.
. Figuur 6 a) Verzamelde gemiddelde resonantie verschuiving stappen voor 50 nm (rode curve), 25 nm (blauwe curve), en 12,5 nm (groene curve) straal kralen binden aan silica microtoroids; b) Consistente gemiddelde resonantie shift (bovenste inzet) en split frequentieverschuiving stappen (lagere inzet), die worden waargenomen voor 12,5 nm polystyreen parels binding aan een microtoroıde oppervlak. Dit cijfer is afgeleid van Lu et al.. 2 Klikhier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Dit huidige opstelling is in staat sonderen een verscheidenheid van WGM microcavities, zoals diskettes, microsferen, en microtoroids, zonder enige terugkoppeling voor de sonde laserbron. Een aanzienlijk signaal-ruisverhouding (SNR) voor detectie kan worden verkregen door de stappen plaatsvinden verbeteringen door weglengte en deeltjes geïnduceerde terugverstrooiing effecten. Gezien de eenvoud en lage kosten van de referentie interferometer zelf deze werkwijze een efficiënte techniek voor het bestuderen of winnen de eigenschappen van WGM holten.
Als alternatief kan de kracht die in de microcavity worden geoptimaliseerd en resonantie kan doeltreffender worden bestendigd via goedkeuring van fase modulatie (PM) gebaseerd Pound-Drever-Hall (PDH) frequentie vergrendeling en amplitude modulatie (AM) op basis van kritische koppeling feedback 15. Dit komt echter ten koste van het introduceren aanzienlijke complexiteit en uitgaven. Lawaai floors de PDH benadering hebben onlangs loog ongeveer 7 fm 16, waardoor de ruisgetal ten minste een orde van grootte in vergelijking met de ontwerpen die in dit protocol. De nanodeeltjes verstrooiing doorsneden kon, zoals tentoongesteld in proeven, worden gemeten door middel van interferometer dissipatie informatie gegeven door holte verbeterde amplitudemodulatie laser absorptie spectroscopie (CEAMLAS) 17.
Het is belangrijk op te merken dat niet goed ontgast oplossingen kunnen luchtbellen vergelijkbare diameter bevatten die van de nanodeeltjes specimens. Meer specifiek zal adsorptie van dergelijke luchtbellen aan het oppervlak van de microholte leiden tot valse positieven in de vorm van frequentieverschuiving. Dergelijke voorwerpen zijn moeilijk te onderscheiden van de verwachte signaal reacties als gevolg van nanobead bindend. Andere overwegingen omvatten de stabiele stroom van vloeistof nabij de conus aan verbreken voorkomen, alsmede VASTSTELLIng herhaalbare fiber conus trekken voorwaarden als redelijke integriteit en insertion loss (≈ 0,5 dB) op betrouwbare wijze te bereiken.
In het verleden hebben de biosensoren mogelijkheden van dit experimentele systeem getest door het meten binden ongelabelde influenza A virions in DPBS. De SNR voor deze scenario verluidt 38:1. Mogelijkheden van het systeem om polystyreen nanobeads detecteren met een straal van slechts 12,5 nm heeft bovendien aangetoond 2. Over het algemeen, het belangrijkste voordeel van de referentie-interferometer gebaseerde detectie methode ligt in zijn vermogen om golflengteverschuivingen in real time terwijl het minimaliseren van fouten bijdragen van frequentie jitter en laser scan-voltage controle. Bijvoorbeeld, het verwijderen van de jitter ruis alleen verhogen SNR met een factor 10. Het plaatsen van plasmonische hot spots (dwz gebonden plasmonische nanodeeltjes, zoals goud nanocapsules) op de evenaar van de WGM cavity in de nabijheid van het verdwijnende veld is een ander middel om het detectiesignaal vergroten door iets meer dan een orde van grootte, zonder zwaar verslechtering van de kwaliteitsfactor 18,19.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs hebben niets te onthullen.
Acknowledgments
De auteurs willen graag Xuan Du bedanken voor de bouw van het conceptuele schema van Figuur 1. Dit werk werd gefinancierd door subsidies van de Natural Science and Engineering Research Council (NSERC) van Canada.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Polystyrene Microspheres | PolyScience | ||
| Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline (DPBS) | Life Technologies | 14190 | |
| Piezoelectric Nanopositioner System | Physik Instrumente | P-611.3S | |
| Balanced Photodetector | Thorlabs | PDB120A | |
| Photodetector | Newport | 1801-FC | |
| 3 dB Fiber Optical Directional Coupler | Thorlabs | FC632-50B | |
| 10 dB Fiber Optical Directional Coupler | Thorlabs | FC632-90B | |
| Drop-In Polarization Controller | General Photonics | PLC-003-S-25 | |
| Function Generator | Hewlett-Packard | 33120A | |
| Fusion Splicer | Ericsson | FSU-925 | |
| High-Speed Oscilloscope | Agilent | DS09404A | |
| Motorized Translation Stage with Controller | Thorlabs | MTS25-Z8E | |
| Single Mode Optical Fiber, 600-800 nm, Ø125 μm Cladding | Thorlabs | SM600 | |
| Real-Time Electrical Spectrum Analyzer | Tektronix | RSA3408B | |
| Optical Spectrum Analyzer | Agilent | 70951A | |
| 632.5 – 637 nm Tunable Laser | New Focus | TLB-6304 | |
| Filtration Pump | KNF | ||
| Ultrasonic Cleaner | Crest Ultrasonics | Powersonic 1100D | |
| Mini Vortexer | VWR | VM-3000 | |
| Centrifuge | Beckman Coulter | Microfuge 22R |
References
- Vahala, K. J.
- Lu, T., et al. High sensitivity nanoparticle detection using optical microcavities. PNAS. 108 (15), 5976-5979 (2011).
- Vollmer, F., Arnold, S. Whispering-gallery-mode biosensing: label-free detection down to single molecules. Nat. Methods. 5 (7), 591-596 (2008).
- Vollmer, F., Braun, D., Libchaber, A., Khoshsima, M., Teraoka, I., Arnold, S. Protein detection by optical shift of a resonant microcavity. Appl. Phys. Lett. 80 (21), 4057-4059 (2002).
- Sun, Y., Fan, X. Optical ring resonators for biochemical and chemical sensing. Anal. Bioanal. Chem. 399 (1), 205-211 (2011).
- Shopova, S. I., Rajmangal, R., Nishida, Y., Arnold, S. Ultrasensitive nanoparticle detection using a portable whispering gallery mode biosensor driven by a periodically poled lithium-niobate frequency doubled distributed feedback laser. Rev. Sci. Instrum. 81 (10), 103-110 (2010).
- Santiago-Cordoba, M. A., Boriskina, S. V., Vollmer, F., Demirel, M. C. Nanoparticle-based protein detection by optical shift of a resonant microcavity. Appl. Phys. Lett. 99 (7), 073701 (2011).
- Swaim, J. D., Knittel, J., Bowen, W. P. Detection limits in whispering gallery biosensors with plasmonic enhancement. Appl. Phys. Lett. 99 (24), 243109 (2011).
- Gorodetsky, M. L., Pryamikov, A. D., Ilchenko, V. S.
- Lu, T., Su, J., Fraser, S., Vahala, K. J. Split frequency sensing methods and systems. Patent granted on. , (2013).
- Zhu, J., et al. On-chip single nanoparticle detection and sizing by mode splitting in an ultrahigh-Q microresonator. Nat. Photonics. 4 (1), 46-49 (2010).
- Shopova, S. I., Rajmangal, R., Nishida, Y., Arnold, S. Ultrasensitive nanoparticle using a portable whispering gallery mode biosensor driven by a periodically poled lithium-niobate frequency doubled distributed feedback laser. Rev. Sci. Instrum. 81 (10), (2010).
- Cai, M., Painter, O., Vahala, K. J. Observation of critical coupling in a fiber taper to a silica-microsphere whispering-gallery mode system. Phys. Rev. Lett. 85 (1), 74-77 (2000).
- Li, J., Lee, H., Yang, K. Y., Vahala, K. J. Sideband spectroscopy and dispersion measurement in microcavities. Opt. Express. 20 (24), 26337-26344 (2012).
- Chow, J. H., et al. Critical coupling control of a microresonator by laser amplitude modulation. Opt Express. 20 (11), 12622-12630 (2012).
- Swaim, J. D., Knittel, J., Bowen, W. P. Detection of nanoparticles with a frequency locked whispering gallery mode microresonator. Appl. Phys. Lett. 102 (18), (2013).
- Knittel, J., Chow, J. H., Gray, M. B., Taylor, M. A., Bowen, W. P. Ultrasensitive real-time measurement of dissipation and dispersion in a whispering-gallery mode microresonator. Opt. Lett. 38 (11), 1915-1917 (2013).
- Shopova, S. I., Rajmangal, R., Holler, S., Arnold, S. Plasmonic enhancement of a whispering-gallery-mode biosensor for single nanoparticle detection. Appl. Phys. Lett. 98 (24), (2011).
- Santiago-Cordoba, M. A., Boriskina, S. V., Vollmer, F., Demirel, M. C. Nanoparticle-based protein detection by optical shift of a resonant microcavity. Appl. Phys. Lett. 99 (7), (2011).
