Summary
En referanse interferometer teknikk, som er konstruert for å fjerne uønsket laser jitter for nanodetection, utnyttes for sondering en ultra-høy kvalitetsfaktor microcavity. Instruksjoner for montering, oppsett, og datainnsamling er gitt, sammen med prosessmåling for å spesifisere hulrom kvalitetsfaktor.
Abstract
En termisk og mekanisk stabilisert fiberinterferometer egnet for å undersøke ultra-høy kvalitetsfaktor microcavities er formet. Etter å ha vurdert den frie spektrale området (FSR), er modulen settes i parallell med en fiber konus-microcavity systemet og deretter kalibrert ved å isolere og å eliminere tilfeldige endringer i laserfrekvensen (dvs. laser jitter). For å realisere den koniske-microcavity knutepunkt og for å maksimere den optiske energien som blir overført til resonatoren, er en enkelt-modus optisk fiberbølgeleder trekkes. Løsninger inneholdende polystyren nanobeads blir deretter preparert og fløyet til microcavity for å demonstrere systemets evne til å sanse binding til overflaten av microcavity. Data er post-prosessert via adaptive kurvetilpasning, noe som gjør det mulig for høyoppløselige målinger av kvaliteten faktor samt plotting av tidsavhengige parametere, slik som resonans bølgelengde og delt frekvens skift. Ved å nøyeinspeksjon av trinnene i tidsdomeneresponsen og giring i frekvens-domenet respons, kan dette instrument kvantifisere adskilte bindingsbegivenheter.
Introduction
Forskningsinteresse har økt betydelig på bruk av hviske-gallery-modus (WGM) microcavities i den hensikt å nanodetection og biosensing 1-8. Dette innebærer meget kvalitetsfaktor (Q) optiske hulrom som er dyktige i å identifisere ørsmå biologiske partikler, ned til enkelt protein nivå to. Det vil si, overvåke endringer i resonans og delt frekvens for overføring med ekstraordinær følsomhet 9-11 kan aktiveres av hulrommet er innesperring av lys energi innenfor en liten modus volum. Variasjoner i de optiske egenskapene til en resonator som er årsaken til disse forskyvninger, som igjen stammer fra binding av adskilte molekyler eller nanopartikler. En mindre sofistikerte eksempel på en tre-dimensjonal WGM struktur for slike anvendelser er en silikamikrokule, som kan fremstilles med en i nærheten av atomically glatt overflate ved ganske enkelt å ablating en trukne optisk fiber ved hjelp av en CO2-laser. Som kjenthøye Q-faktorer på størrelsesorden 10 9 kan oppnås en.
Den resonante frekvensen til en microcavity blir konvensjonelt overvåket ved å skanne den optiske frekvensen til en avstembar laserkilde, samtidig som foto-detektering av optisk overføring som fanges på et oscilloskop. En iboende ulempen med denne teknikken er det usikkerhet knyttet til plasseringen av dråper i overføringen som oppstår fra varierende laser bølgelengde eller laser jitter. For å overvinne denne komplikasjon, kan et interferometer anvendes sammen med en microcavity å produsere et referansesignal for å avbryte den laser jitter og øke følsomheten observert to. Svak inngang er delt i to optiske baner: referansestrålen som passerer gjennom interferometeret (med et fritt spektralområde eller FSR stor nok til å hindre at laseren fra jittering forbi en FSR frekvens avstand under målingen) og deteksjons strålen som interacts med WGM microresonator. Denne funksjonen effektiviserer eksperimenter i forhold til mer avanserte konfigurasjoner, som for eksempel at av WGM sensing som innebærer en kombinasjon av et distribuert tilbakemeldinger laser (DFB) og periodisk polet litium niobate (PPLN) dobbler 12. I denne publikasjonen er et interferometer teknikk for ultra-høy kvalitetsfaktor microcavity basert overvåking av nanoskala saken beskrevet tre. Oppsett og datainnsamling prosedyrer som er nødvendige for å oppnå dette er skissert, illustrerer hvordan hulrom kvalitetsfaktor kan bestemmes gjennom henvisning interferometri.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
En. Reference Interferometer Bygg og FSR Måling
- Konstruksjon
- Lag en åpen akryl boks. Denne strukturen skal være stor nok til å passe godt inn i en 16 cm x 16 cm x 16 i isoporeske.
- Dikte opp en tre-trinns hylle for å huse optiske komponenter, som vil sitte i åpen-top akryl boks og vil bli helt omsluttet av isoporboks for termisk isolasjon. To forhøyede hull på isoporboksen må være tilstede for å gi rom for fiber å gå inn og ut hele kabinettet.
- I 3. stadium: En utgang fiber fra 3 dB retningskopler bør være festet til en polarisasjonsregulator som i sin tur fører til en inngangsport på en separat 3 dB retningskopler.
- På 2. etappe: Lag en løkke med omtrent 16 meter av den optiske fiber som stammer fra den andre utgangen på første 3 dB retningskobler. Direkte denne fiber til den gjenværende inngang til porten second 3 dB retningskobler på 3. etappe.
- Fyll akryl boks med 50% raket is blandet med 50% flytende vann, som til å utforme et isbad, og dermed opprettholde temperaturen av de optiske komponenter i nærheten av 0 ° C.
- FSR Måling
- Sett opp sonden laser ved den ønskede bølgelengde. Benytter en funksjonsgenerator slik at dens utgang er koblet til en 3-dB effekt splitter. En av utgangene fra 3 dB splitteren må kobles til oscilloskopet for overvåkningsformål, og den andre utgang er for å bli brukt til direkte å justere frekvensen til laseren.
- Strøm laser utgang som inngang til en st 3 dB retningskopleren.
- De to utgangene fra det 2. 3 dB retningskopler er å bære photomixed signaler til den balanserte fotodetektoren (BPD). Koble til slutt utgangskabel av BPD til en kanal inngangen på oscilloskop.
- Lineært skanne laserfrekvensen med supplYing lasermodul med en rampe-signal som genereres fra den bølgeformgenerator (med en topp-til-topp spenning av en V og skanning frekvens på 100 Hz). Utgangssignalet fra BPD blir sinusformet på oscilloskop.
- Tune polarisasjonsstyreren som å maksimere topp-til-topp spenning av sinusformet bølgeform.
- For å måle FSR, konfigurere laser for kontinuerlig bølge ved å sette bølgeform generator til DC-modus. Tune bølgeformgeneratorspenningen slik at det utsendte signal fra BPD svinger rundt 0 V (dvs.. Kvadratur-punkt). Inspiser utgangssignalet ved hjelp av en elektrisk spektrum analysator. Den overvåkede signal skal vises som en sinc-funksjon kvadrat, hvor plasseringen av det første null nærmest det globale maksimum (ved null frekvens) tilsvarer FSR. For å minimere målestøy, satt den elektriske spektrum analysator til gjennomsnittsmodus.
2. Fiber Pulling 13
Fortale: Målet med denne prosedyren er å omtrent matche den fasen av fotoner som reiser i taper til de av microcavity slik at effektiv kopling kan forekomme. Ettersom fiberen trekkes ut, vil den sentrale del som ligger mellom de to klemmer overgang fra å støtte en enkelt modus i løpet av en vanlig fiber, til flere modi i en bølgeleder som er dannet av det opprinnelige silisiumdioksyd kledning blir kjernen og luft blir den optiske kappen, og deretter til en enkelt modus. Silika kjernen av fiberen vil praktisk talt forsvinner i den sentrale delen, karakterisert v e d midlertidig tilfredse multimode utbredelsesbetingelser vil bli motvirket av den kontinuerlig krymping av fiberdiameteren.
- Fest fiberholderen til motorisert translasjonell scenen.
- Connectorize to delene av optisk fiber med FC / APC-kontakter i den ene enden av hver del. Fjern buffer belegget fra usammenhengende ender med en fiberstripper, rengjør dem med aceton først og thno isopropanol, kløyve slutt fasetter, og fusion skjøte dem sammen.
- For å overvåke tapet i den koniske, kobler en sonde laser i konstant effekt modus til en ende av fiberen, mens den andre enden av fiberen er koblet til en fotodetektor (PD). Utgangen fra PD må kobles til et oscilloskop. Juster oscilloskop innstillinger som for å måle PD utgangsspenning, som er proporsjonal med den overførte lasereffekten.
- Spill den opprinnelige verdien av PD utgangsspenning og fortsette å overvåke den før trinn 2.9.
- Klem fiber til fiberholderen, og bilde fiberen med et optisk mikroskop.
- Slipp hydrogen slik at det begynner å strømme i nærheten av den koniske, venter for luft å gå ut av røret og for trykket i kanalen for å stabilisere seg. Når strømningshastigheten for den hydrogengass når 110 ml / min, antennes det i nærheten av utløpet med en lettere å varme opp fiber.
- Ved hjelp av et egendefinert LabVIEW program, lineært trekke fiber. Legg merke til at i løpet av pulling prosessen, fiber kjernen gradvis forsvinner mens flere kledning moduser bli dominerende i guiding lyset gjennom den koniske fiber delen. Den overførte intensitet gjennom den optiske fiber skal oscillere på grunn av flermodusforstyrrelser.
- Fortsett å trekke fiberen for å redusere fiber koniske bredde inntil den støtter bare en enkelt kledning modus. Når den overførte intensitet opphører å variere, slutte å trekke fiberen.
- Slipp fiberholderen fra oversettelsen scenen og fest den i nærheten av piezoelektrisk scenen.
Tre. Utarbeidelse og levering av løsninger
- Forbered 22:00, 13:00, og 100 fm løsninger bestående av 50 nm radius monodisperse polystyren-mikrosfærer i Dulbeccos fosfatbufret saltløsning (DPBS). I tillegg oppretter en ren DPBS løsning.
- Plasser løsninger i en sentrifuge, rave sine posisjoner innenfor det for balanse formål, og sette i gang en 30 min sentrifugering.
- Ved completion, på en sikker måte plasseres løsningene i en eksikator, evakuere det, og bombardere løsninger med ultralydbølger i 30 min.
- Fjern løsninger og sette dem til side i nærheten av eksperimentoppsettet.
- Bygg et standpunkt for en liten væskeleveringssystem.
- Ved rengjøring to hylser, sette sprøyte tips på begge ender av en mikrotubulus segment og skru på endehylsene til sprøyten tips. Individuelt koble en av endehylsene til en tredje sprøytespissen og den andre til Luer lock montering av en tønne-stempelsammenstillingen.
- Fest utsatt sprøytespissen til stativet og rekvisitt bak prøven. Fluidene bør være i stand til å flyte på prøven uten betydelig spill.
- I forhold til § 5 i protokollen, laste fat med en hensiktsmessig løsning og manuelt injisere den gjennom microfluidic systemet under eksperimentet.
4. Systemkonfigurasjon og Koblinger
- Koble sonde lase r til en 10 dB retningskopler. Den koplet porten er koblet til inngangsporten av referansen interferometer, mens den overførte port er koblet til en polarisasjonsstyrer, etterfulgt av den koniske fiberen.
- Refokusere mikroskopet mål å skaffe to skarpe bilder av fiber taper.
- Koble utgangen fra den koniske fiberen til en PD. Utgangen fra denne PD skal festes til en annen kanal inngangen på oscilloskop.
- Monter prøven på nanopositioner og foreta grov justeringer for å fortrenge den slik at den er i avstand fra senteret til fiber avsmalning.
- Injisere DPBS til prøven. Lag grovjusteringer slik at fiberen avsmalningen kommer til syne i de to CCD-kameraer. Juster nanopositioner til å etablere koblings fra fiberen avsmalningen til microcavity.
- Scan laserbølgelengden for å oppnå en passende resonans dip på oscilloskop.
5. Nanoparticle Detection
ontent "> For å skaffe data: Konfigurer oscilloskop trigger innstillinger og, ved hjelp av hjemmelaget programvare, samle oscilloskop spor for videre behandling.- Registrere data for bufferløsning som referanse.
- Registrere data for nanopartikkel løsninger fra laveste til høyeste konsentrasjon.
- Observer frekvens skift som finner sted på grunn av nanopartikkel bindende for microcavity.
6. Post-prosessering av data
De innsamlede data kan bearbeides videre av en selvskrevet MATLAB program. Programmet skal:
- Les henvisning interferometribaserte spor og foreta en minste kvadraters tilpasning til sinuskurver. Fasene i den montert sinusformet brukes til å anslå laser jitter på fly.
- Les hulrom overførings spor og foreta en minste kvadraters tilpasning til dobbelt Lorentzian funksjon. Optiske frekvenser som tilsvarer resonans dips (ν 1,ν 2) og deres fulle bredder ved halv maksimum (FWHM er representert ved δν 1, δν 2) er bestemt av det overførte signal i forhold til den interferometer signal.
- Skaff kvalitet faktor på hver enkelt dukkert fra Q i = ν i / δν i, hvor jeg kan enten være en (venstre resonans) eller 2 (høyre resonans).
- Beregn, slik det er vanlig, de optiske frekvensene av resonans fall via laserskannings-spenning, hvor laser jitter utbytter større målestøy.
- Samle gjennomsnittlig resonansfrekvens ν avg = (ν 1 + ν 2) / 2, og delt frekvens Δν = ν 2 - ν en for hver måling, og plotte dem som en funksjon av tiden. Når en nanopartikkel binder på overflaten av den microcavity, brå skift av både gjennomsnittlig resonansfrekvens og delt frekvens should holdes.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Etter å følge protokollen, kan sporene være sammensatt og montert. Figur 3a viser den typiske resonans struktur av mikrosfære som fremstilt i videoen, hvor frekvens splitting er observert i en DPBS medium. En minste kvadraters tilpasning til dobbelt Lorentzian funksjon indikerer at kvaliteten faktor på venstre og høyre resonans dips er henholdsvis 2,1 x 10 8 og 3,8 x 10 8 i et vandig miljø. De optiske frekvenser av FWHM blir oppnådd ved å sammenligne hulrommet spektrum med interferometer-signalet på figur 3b, noe som gir en høy oppløsning målingen for Q. Legg merke til at resonans-spektrum er oppnådd når laserbølgelengden er forskjøvet blått, mens en rød skifte måle utbytter lignende Q-verdier. Figur 4 viser resonans spektrogram som kan fremstilles, karakterisert ved at en dobbelt-Lorentzian tilpasning av overføringskurvene ble beregnet. Når det gjelder kalibrering, the laser jitter er ekstrahert fra den opprinnelige referanse-interferometeret, og deretter fjernet fra både interferometer og mikrosfære-signaler. I fravær av laser jitter kanselering, rett og slett viser figur 4a et spektrogram generert ved å utløse på resonans daler. Termisk drift fremkommer ved kalibrering, som vist på fig 4c. I motsetning til fritt plass interferometri, har klarlagt måle tilnærming redusert tap, og kan tenkes å bli integrert til en system-on-chip plattformen. Kvantitativt, kan FSR målinger gratis-plass interferometriteknikker systemer nå en RMS-feil på 180 kHz for et hulrom Q = 1,5 x 10 8, oversette til en relativ presisjon på 5,5 x 10 -6 for en FSR = 32,9382 GHz 14.
Fig. 5 viser kontinuerlig sporing av microcavity gjennomsnittlige resonansbølgelengden for en tidsperiode på to tredjedeler av et minutt i tilfelletDPBS nedsenking. Den grå kurve viser at når resonansbølgelengde oppnås ved den konvensjonelle laserskanning-spenningsmetoden og laseren jitter er ikke kalibrert ut, er det en målt bølgelengde svingning av størrelsesorden flere titalls femtometers. Ved å bruke en referanse-interferometer (grønne kurve), blir støy redusert til det subfemtometer regime. Forbedringer brakt videre av termisk stabilisering er også gitt i figur 5a å måle subfemtometer støybidrag fra en uncooled tilsvarende (rød kurve). I mellomtiden, en måling av split-frekvens gir en lignende støynivå som for den gjennomsnittlige resonanskurve. Evalueringer av laser frekvens scan rate tjene som et biprodukt av den overdratt referansen interferometri ordningen. Som vist på figur 5c, svingningene laserskannehastighet er av størrelsesorden 10 GHz / sek. Dette kan videre tilbakeføres til målestøy som er knyttet til konvensjonelle metoden; men dette vil bli suppressed med henvisnings interferometer. Hendelser som viser binding av 50 nm polystyrenkuler kan videre fanges opp ved hjelp av en mikrokule, som katalogisert i vedlagte video. Trinnene for både gjennomsnittlig resonans og dele frekvens skift er godt synlig.
I en annen publisert demonstrasjonen 2, viser figur 6a bindingen på 12,5 nm, 25 nm, og 50 nm radius isopor perler utvannet i DPBS på en silika microtoroid. Som det kan ses, gir denne teknikken tilsvarende økt sensitivitet. Videre konsistente skritt for den gjennomsnittlige resonans og dele frekvenser er observert i figur 6b for 12,5 nm radius perle bindende for en microtoroid overflaten.
Figur 1. Conceptual skjematisk etm av parallell fiberinterferometer konfigurasjon, delvis bestående bilder av silika mikrosfære, microtoroid, og microdisk strukturer. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
. Figur 2 Whispering-galleriet modus følemekanisme: a) Fotoner blir sirkulert innen microcavity i fravær av nanopartikkel binding, b) En nanopartikkel adsorberes til overflaten og blir deretter samplet av fotoner, forårsaker merkbar forandring i optiske egenskaper, c) Frekvens splitting oppstår på grunn av de fornøyde tilbakespredning og hulrom tapsforhold, gir en ekstra dimensjon til nanopartikkel Det ection metodikk. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
. Figur 3 a) Et eksempel på et hulrom transmisjonsspektrum, som viser kvalitetsfaktorer på 2,1 x 10 8 for resonansen til venstre og 3,8 x 10 8 for resonansen mot høyre; b) Interferometer signal brukes til å bestemme FWHM. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
ftp_upload/51133/51133fig4.jpg "/>
Figur 4 Forventet rå og følsomhet forbedret signal spectrograms for bufferløsning.. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
. Figur 5 a) Plot av resonant bølgelengde skift vs tid samt avvik mellom unntatt (rødt signal) og med (grønt signal) termisk stabilisering; b) Relaterte tidsavhengig delt frekvens, c) Relaterte tidsavhengig skannehastighet. Den første subfigure skildrer en grå spor som tilsvarer dataene for den konvensjonelle feie spenning metode, mens den grønne kurven er ervervet for referanse interferometri teknikk. Hennese, de røde og grønne kurver som ligger ovenfor ble registrert på egne datoer. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
. Figur 6 a) Collected gjennomsnittlig resonans skift skritt for 50 nm (rød kurve), 25 nm (blå kurve), og 12,5 nm (grønn kurve) radius perler binding til silika microtoroids; b) Konsistent gjennomsnittlig resonansforskyvning (øvre innfelt) og oppdelte frekvensskift trinn (nedre innfelt), som er observert for 12,5 nm polystyrenkuler binding til en microtoroid overflate. Dette tallet har blitt avledet fra Lu et al. 2 Vennligst klikkher for å se en større versjon av dette tallet.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Denne nåværende oppsett er i stand til sondering en rekke WGM microcavities, for eksempel microdisks, sfærer, og microtoroids, uten å kreve noen tilbakemeldinger kontroll for sonden laserkilden. En betydelig signal-til-støy-forhold (SNR) for deteksjon kan oppnås på grunn av den trinnskift forbedringer som leveres av banelengden, og partikkel-fremkalt tilbakespredning effekter. På grunn av enkelhet og lav kostnad av referansen interferometer i seg selv, er denne metoden en effektiv teknikk for å studere eller utnytte egenskapene til WGM hulrom.
Alternativt, kan strømmen sirkulerer i microcavity bli optimalisert og resonans kan bli mer effektivt foreviget via vedta fase modulasjon (PM) basert Pound-Drever-Hall (PDH) frekvens låsing og amplitude modulasjon (AM) basert kritisk kopling tilbakemeldinger 15. Dette, derimot, kommer på bekostning av å innføre merkbar kompleksitet og utgifter. Støy floors for PDH tilnærming har også nylig lied rundt 7 fm 16, heve støytallet med minst en størrelsesorden i forhold til den utforming som er beskrevet i denne protokollen. Nanopartikkel spredning tverrsnitt kunne, som utstilt i prøvelser, måles gjennom interferometer spredning informasjon gitt av hulrom forbedret amplitude modulasjon laser absorpsjon spektroskopi (CEAMLAS) 17.
Det er viktig å merke seg at feil avgasset løsninger kan inneholde luftbobler med sammenlignbar diameter til den av nanopartikkel prøver. Mer spesifikt vil adsorpsjon av slike bobler til overflaten av microcavity gi opphav til falske positiver i form av frekvensforskyvning. Slike gjenstander er vanskelig å skille fra de forventede signal svarene stammer fra nanobead bindende. Andre hensyn er den stabile strømmen av væske i nærheten av den koniske for å unngå for adskillelse, samt establishing repeterbare fiber taper trekke forhold som å pålitelig oppnå rimelig integritet og innsetting tap (≈ 0,5 dB).
I det siste har de biosensing mulighetene i denne eksperimentelle systemet blitt testet ved å måle bindende for umerkede influensa A virions i DPBS. Den SNR for denne situasjon ble rapportert å være 38:1. Systemets mulighet til å detektere polystyren nanobeads med radius så liten som 12,5 nm har i tillegg blitt vist to. Samlet, den primære fordelen av referansen interferometer basert gjenkjenning metodikk ligger i dens evne til å overvåke bølgelengde skift i sanntid samtidig minimere feil bidrag fra frekvens jitter og laserskanning-spenningskontroll. For eksempel vil fjerne jitter alene øker SNR med en faktor på ti. Plasseringen av plasmonic aktiveringspunkt (det vil si bundet plasmonic nanopartikler, som for eksempel gull nanoshells) på ekvator av WGM cavity i nærheten av det svinnende felt er et annet middel for å forbedre deteksjonssignalet ved litt over en størrelsesorden uten sterkt å svekke kvaliteten faktor 18,19.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har ingenting å avsløre.
Acknowledgments
Forfatterne ønsker å takke Xuan Du for å konstruere den skisserte i figur 1. Dette arbeidet ble finansiert med tilskudd fra Natural Science and Engineering Research Council (NSERC) i 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).
