Waiting
Login processing...

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

Engineering

Tasarım ve üretim bir optik fiber su

Published: November 8, 2018 doi: 10.3791/58174

Summary

Bu iletişim kuralı bir su köprü ve onun aktivasyon olarak bir su lif üretimi ve tasarım açıklar. Deneme kapiller rezonanslar su fiber optik iletimini modüle gösterir.

Abstract

Bu raporda, bunların bir fiber optik iken kaplama hava, tasarlanmış ve üretilmiştir sadece su, çekirdek yapılır. Katı-kaplama cihazlar aksine, kapiller salınımlarını fiber duvarlar hareket ve titreşimle için izin sınırlı değildir. Fiber su Köprüsü bilinen bir yüzen su iş parçacığı oluşturan iki su depoları arasında birkaç bin volt (kV) bir yüksek akım (DC) gerilim tarafından inşa edilmiştir. Mikropipetler seçim, maksimal çapı ve lif uzunluğu kontrol etmek mümkündür. Fiber optik bağdaştırıcılar, her iki köprünün de bir dalga kılavuzu ve araştırmacılar su fiber kapiller vücut dalgaları üzerinden iletim modülasyon izlemek izin, bu nedenle, yüzey gerilimi değişimler deducing optik olarak etkinleştirin.

İki önemli dalga türleri, kapiller ve elektromanyetik, ortak hapsetmesi ışık ve sıvı-duvara arasındaki etkileşimler araştırma yeni bir yol açar. Microdevices su duvarlı bir milyon kez daha yumuşak buna göre yanıt dakika kuvvetleri olarak iyileştirilmesi katı meslektaşlarına.

Introduction

Optik lifler iletişim 20091, bir Nobel Ödülü ile ödüllendirildi, atılım beri fiber tabanlı uygulamalar bir dizi yanında büyüdü. Günümüzde, lifleri lazer ameliyatları2yanı sıra tutarlı X-ray üretimi3,4, destekli ses5 ve supercontinuum6bir zorunluluk vardır. Doğal olarak, nerede sıvı dolu mikro ve laminar akış optik avantajları ile bir sıvı ulaşım özelliklerini birleştirmek için optik dalga rehberlik, sıvı istismar içine katı kullanan fiber optik üzerinde araştırma genişletilmiş sorgulama7,8,9. Ancak, bu cihazlar arasında katı sıvı klamp ve bu nedenle, kapiller dalga olarak bilinen, kendi dalga karakter ifade korusun.

Kapiller dalgalar, bir su birikintisi içine bir taş atma attığınızda benzer önemli bir dalga doğa vardır. Ancak, bir sıvı yüzeyi kanallara veya katı ile nemlendirme olmadan kontrol engeller nedeniyle, onlar çok az algılama veya uygulama için kullanılmaktadır. Buna ek olarak, bu protokol için sunulan cihaz sağlam sınırı yoktur; çevrilidir ve hava, izin, bu nedenle, geliştirmek, kapiller dalgalar akışlarında yaymak ve ışık ile etkileşim.

Yüzen su Köprüsü bilinen bir tekniği için geri gitmek için gerekli su fiber imal etmek, 189310dakika sonra ilk rapor, nerede iki kadehler ile dolu distile su ve bir yüksek gerilim kaynağına bağlı sıvı, su iplik benzeri oluşturacak aralarında bağlantı11. Su köprü uzunluğu 3 cm12 kadar ulaşmak veya 20 nm13gibi ince. Fiziksel kaynağı gelince, aynı yüzey gerilimi yanı sıra dielektrik kuvvetleri, ikisi köprünün ağırlık14,15,16taşıyan sorumlu gösterilmiştir. Su köprünün bir su lif olarak etkinleştirmek için ışık adiabatically konik silis fiber17,18 ile çift ve dışarı bir silika ile lif lens19. Böyle bir cihazın, kılcal damar, akustik ve optik dalgalar, çoklu dalga detektörleri ve laboratuvar-on-chip20,21,22 uygulamaları için avantajlı hale barındırabilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Dikkat: Bu deneme yüksek gerilim içerir. Emniyet yetkilileri ile onların deneme düzenlemeler üzerinde yüksek gerilim açmadan önce izler doğrulamak için okuyucunun sorumluluğudur.

Not: Her türlü kutup sıvı sıvı lifleri, etanol, metanol, aseton veya su gibi üretmek için yararlı olabilir. Sıvı polarite istikrar ve oluşturulan fiber23,24çapını belirler. En iyi sonuçlar için deiyonize su ile 18 MΩ direnç kullanın. Optik lifler ve ışık kaynakları gibi optik bileşenleri seçmeden önce istenen optik dalga boyu, su/sıvı lifi düşük emilim sağlamak için edebiyat başvurun. Protokol su deposu (adım 4.5) doldurmadan önce an duraklatılmış.

1. su depoları ve deneysel İstasyonu hazırlanması

  1. İki poly(methyl methacrylate) (PMMA) rezervuarlar pipet ve yüksek gerilim için mıknatıslı bağlamak ile Şekil 1göre üretim.
    1. Boşluklar 8 mm derinlik ve arka plakaların üzerinde çapı 7 mm matkap, 60 x 50 x 10 mm boyutunda iki PMMA plaka kes. Bağlayıcı mıknatıslar boşluklar içinde tutkal.
    2. Kapiller kelepçe için 45 x 10 x 2 mm PMMA bir şerit kesilmiş ve üst kısmındaki iki mıknatıs tutkal.
    3. Elektrik bağlayıcı için mıknatıslar metal folyo küçük bir parça halinde sarın ve elektrikle timsah kelepçeler yüksek gerilim (HV) kaynağına bağlanmanız gerekir. Rezervuarlar yaklaşık 100-300 µL su tutun. Kaydırılan mıknatıslar ile havzanın su sıvı temas yerleştirin.
      Not: Tercihen, kelepçeler ve yüksek gerilim için manyetik bağlayıcılar kullanın. Mümkünse, kıskaç ya da bağlayıcılar, tutkallar birçok türde yüksek gerilim veya elektrik kemerler huzurunda etkisi altında dağıtılması ve su fiber istikrar veya optik kalitesi azaltmak gibi bağlamak için her türlü yapıştırıcı kullanmak için yapın.
  2. Bir PMMA rezervuar mikro konumlandırma bir özgürlüğü 5 derece (DOF) sahnede bağlayın.
  3. Tüm bağlayıcılar ve deiyonize su ile takip alanı isopropanol (spektral grade) ile iyice temizleyin. Azot ile kuruttun. PMMA kapağı su deposu ve herhangi bir sızıntı önlemek için politetrafloroetilin (PTFE) teyp veya damlama su ile bütün kelepçeler.
  4. Kurulum için düşsel bir optik mikroskop altında yerleştirin. Uzakta-tarla hedefleri kullanın (5 X, 0,14 NA ve uzun su lifleri ve 20 X 34 mm WD, 0,42 NA ve kısa su lifleri için 20 mm WD lens) istenmeyen topraklama HV su lif ve elektriksel olarak iletken mikroskop set-up arasındaki önlemek için.
  5. Her su depo, Şekil 1göre arkasında bir doğrusal geçiş aşamaları üzerinde iki fiber optik kelepçeler kadar ayarlayın. Her lif bağlaştırıcı (aşağıdaki bölümde açıklanan) onun micropipette içinde ileri ve geri taşımak gerekir.

2. seçme Mikropipetler ve gerilim

  1. Micropipette iç çapı en fazla RADIUS fabrikasyon su lif sağlar. 5-µm RADIUS su fiber oluşturmak için 150 µm iç çaplı Pipetler, 125 µm çaplı optik lifler ile eşleştirilmiş kullanın. Kalın (20-90 µm) ve uzun (800-1000 µm) su lifleri için Mikropipetler 850 µm bir iç çapı ile kullanın.
    Not: bir kural olarak, su lif uzunluğu en fazla 25 tarafından maksimal RADIUS çarparak tahmin edilmektedir. Ayrıntılar için Tablo 1' e bakın.
    1. Micropipette el ile 3 cm uzunluğunda için bir kenar üzerinde kır.
  2. Su elyaf çapı 110 µm ile oluşturmak için iki su depoları arasında 1.5 arasında bir gerilim uygulamak kV ve 3 kV. Su lifleri için 8 uygulamak bir milimetre uzunluğa kadar ulaşan kV. Şekil 1 ' de elektrik tesisatı öneriler için karşılaştırın.

3. optik Couplers hazırlanması

Not: en iyi iletim sonucu için bir tek modlu konik fiber lazer ışığı su lif ve bir çok multimod yeniden akıtılan fiber lens çıkış bağlaştırıcı (temel > 100 µm) başlatmak için kullanın. Ancak, kolay kullanım için bir düşük multimod lif çıkış bağlantı (örneğin, bir 1550 nm tekli mod fiber 780 nm dalga boyları için) kullanılır.

  1. Konik Fiber Coupler imalatı
    Not: Şekil 2bakın.
    1. 10-15 mm çıplak fiber bir alan ortaya çıkarmak için onun plastik kaplama üzerinden fiber striptizci ile 780 nm tekli mod fiber şerit. Aseton ile birlikte hassas görev mendil ile açık alan temiz. Fiber üzerinden istenen micropipette sivrilen önce geçmek. 1/20 küçük eğimli tek modlu kriterleri aşağıda fiber konik.
    2. Bir hidrojen alev aynı anda her iki taraftan konik 0,06 mm/s kablolarıylaberaber bir akış hızı 140 mL/dk, varlığımla sivrilen için kullanın.
      Not: Toplam 6-9 mm arasında konik bir alandır. Fiber ulaşmadan önce kırılırsa tek modlu ölçüt daha yüksek oranları hidrojen akışına ayarlamak veya fiber meşale daha sıcak bir alanına yerleştirmek. Alan daha uzun ise, düşük oranları veya fiber meşale daha soğuk bir alanına yerleştirmek için hidrojen akışı ayarlayın.
    3. Alev kapatın ve onun en ince noktada tatili kadar dikkatle lif gerginlik artırmak. Bu konik fiber giriş bağlantı kullanın.
      Dikkat: Konik fiber kırılgandır.
  2. Fiber Lens Coupler imalatı
    1. Fiber striptizci ile 1550 nm tekli mod fiber uç şerit ve hassas görev mendil aseton ile birlikte ile açık alan temiz. Seçin ve yukarıda açıklandığı gibi bir pipet hazırlamak ve fiber üzerinden geçmek.
    2. Isı ucu ile bir elektrik fusion splicer veya CO2 lazer 15-W güç, cam elyaf son sıvı hale gelir ve bir lif objektif olarak bilinen biraz yuvarlak bir şekil oluşturur kadar bir 200 mm lens aracılığıyla odaklanmış.

4. montaj

  1. Eğer henüz bitmiş değil, fiber couplers istenen Mikropipetler yerleştirin.
  2. Premanufactured, manyetik PMMA kelepçe, PMMA rezervuarlar üzerine lif bağdaştırıcılar ile kullanarak micropipette, kelepçe. Mikropipetler sigara konik tarafında su göle ulaşmak gerekir. Her bir fiber couplers doğrusal bir konumlandırma sahnede kelepçe.
  3. Konik fiber bağlaştırıcı bir 780 nm, sürekli dalga, fiber birleştiğinde 10 mW Lazer kaynağı ve lif objektif bağlaştırıcı bir güç metre bağlayın. Havzanın su ile doldurun ve hiçbir hava kabarcıkları micropipette içinde sıkışmış emin olun. Gerekirse, itmek veya fiber optik bağlantı (adım 3.1 ya, buna göre adım 3.2) ile çek.
    Not: optik yolunu takiben bu aşamada istasyonları olan: lazer ışık kaynağı, fiber optik (ve bu fiber geçer) fiber kelepçe ile elektrik bağlantısı, micropipette, su rezervuar su doğrusal bir sahnede Konik fiber optik girişli, boş alan (daha sonra: su fiber), fiber objektif bağlaştırıcı (şimdi ikinci lif), su, elektrik bağlantısı, doğrusal bir sahnede ve son olarak, güç metre fiber kelepçe ile su deposu dolu micropipette.
  4. Takılı Mikropipetler uçları Mikropipetler arasında sıvı bir bağlantıya geçmek için PMMA su deposu özgürlüğü 5 degre mount ayarlayarak bağlayın. Işık kaynağı ve güç ölçeri açın. 5-DOF PMMA su rezervuar Dağı yardımı ile bir iletimi için lif couplers ayarlayın.
    Not: uygun lazer güvenlik donanımları kullanın.
  5. Yüksek gerilim elektrik bağlanmak su deposu ile üzerinde Metal Folyo sarılı mıknatıslı bağlamak yerleştirerek PMMA manyetik meslektaşları su rezervuar ve timsah kelepçeler için metalik folyo ekleme. Timsah kelepçeler ile elektrik kablolarının HV kaynağına (Şekil 2a) bağlama.

5. deneme gerçekleştirme

  1. İstenen değere voltajı yükseltin. Bir çok kısa ve dar köprü için bir başlangıç noktası olduğunu 1,5 kV. İstikrarlı köprüler 100 µm ile ve daha fazla bilgi için uzunluğu 2.5-3 kV ile elde edilebilir.
  2. Yavaş yavaş seçime göre istenilen uzunluğa (Şekil 2b ve 2 c) Mikropipetler, Mikropipetler arasındaki mesafeyi artırın. Bağdaştırıcılar ve pipetler 5-DOF sahne ve optik iletim optimize etmek için 1-DOF aşamaları ile ayarlayın.
  3. Bir ölçüm üzerinde güç metre alarak ve oranı birleştiğinde-in birleştiğinde-out lazer güç alarak kaplin verimliliği ölçmek.
  4. Yeti ölçme aygıtı çıkarıp bir photoreceiver çıktı fiber bağlantı için takın. Photoreceiver için bir osiloskop bağlayın. Zaman izleme ölçümleri kılcal su fiber salınımlarını temsil eden iletilen ışık kaydedin.
  5. Zaman izleme ölçümleri ile hızlı Fourier dönüşümü frekans etki alanına dönüştürmek. Merkez frekansı tam genişliğinde yarım maksimumda kapiller Kalite faktörü almak için öncelikli.
    Not: frekans değişimi için kontrol etmek bir spektrogram oluşturun.
  6. Üstten görünüm mikroskop set-up su fiber geometrik yapısını tanımlamak için kullanın. Fiber RADIUS su lif en ince kısmı elde edilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Bir su fiber bağlantı verimliliği son derece düzenlediği bir lif için %5425,26yüksek olabilir. Kaplin verimliliği bir tekli mod fiber için %1225,-26doldu. Su elyaf çapı 1.6 µm olarak ince olabilir ve bir uzunluğu 46 µm (Şekil 3)25,26olabilir veya 1.064 mm'ye kadar 41 µm (Şekil 3)25,26çapı uzunluğunda olabilir. İletim spektrogram su kablo, bir gitar dize (Şekil 4)25,26için benzer kapiller salınım ortaya koymaktadır. Kapiller kalite faktörleri 14 uzun elyaf25,26olarak yüksek olduğu tahmin. Su köprüler üzerinde teorisi göz önüne alındığında, yüzey gerilimi ve dielektrik kuvveti25,26arasındaki oran tahmin etmek mümkündür.

Figure 1
Şekil 1: set-up şemaları. (bir) bu şekilde su fiber deneysel kurulum gösterilmektedir. (b) bu kroki su deposu, elektrik bağlantısı ve pipet kelepçe gösterir. (c) Bu panel ortak katı ile karşılaştırıldığında su duvarlı dalga kılavuzu yumuşaklık gösterir. Bu rakam Douvidzon ve ark. kısmen çoğaltılamaz 25 , 26. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 2
Şekil 2: Set-up fotoğraf. (bir) Bu panel PMMA-su deposu bir 5-DOF monte gösterir. PMMA-pipet kelepçe, micropipette, fiber optik ve elektrik konnektörü ile. (b) Bu panel Mikropipetler arasında sıvı bir kişi oluşturulur gösterir. (c) Bu panel Mikropipetler arasındaki mesafe bir su lif kurmak için arttığını gösterir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 3
Şekil 3: su fiber karakterizasyonu. (bir) Bu panel bir su lif 1 mm daha uzun gösterir. Sonraki iki panel (b) bir mikron ölçek ince su lif, (c), su fiber sıvı fazlı sınır kapiller dalgalar nedeniyle yüzey saçılma göster. (d) Bu panel bir floresan boya ölçüm tarafından teyit su fiber birim aracılığıyla ışık yayma gösterir. Bu rakam Douvidzon ve ark. çoğaltılamaz 25 , 26. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 4
Şekil 4: deneysel olarak su fiber "gitar-dize" modları ölçme. (bir) Bu panel bir zaman izleme ölçümü gösterir. (b) A dalgalanma spektrum ortaya çıkarır bir temel modu ve tamsayı çarpımları, onun üç overtones (dash satır). (c) Bu panel bir dalgalanma spektrogram gerilim değiştirme ve buna bağlı olarak, gerilim ilk sabit ile lif çapı değiştirme ile 0.94 mm uzun fiber gösterir sonra artmış ve son olarak, azalmıştır. Renk kodu iletim açıklar. (d) Bu panel lif çapı (daireler) bir fonksiyonu olarak fiber frekans temel teorik bir tahmin (kesik çizgi) ile birlikte gösterir. Yatay ve dikey hata çubukları sekiz ardışık, 250-ms-apart orta frekans ve onun karşılık gelen lif çapı ölçümleri belirsizlik temsil eder. Tüm panelleri, lif uzunluğu 0.94 mm ve salınım optik bir photodetector ile sorguya. Çapı ölçülen yolu ile mikroskop var. Bu rakam Douvidzon ve ark. çoğaltılamaz 25 , 26. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Su lif Pipet'ın iç çapı
Uzunluğu [µm] RADIUS [µm] Potansiyel [V] Konik yan [µm] Objektifin yan [µm]
Şekil 1b 830 51 6000 850 850
Res. 2a 1064 20,5 6000 850 850
Res. 2b 46 1.6 - 0.8 1500 150 850
Şekil 2c 820 32.5 5000 850 850
Res. 2B 110 4,75 3000 150 150
Res. 3 940 20 - 90 3000 - 8000 850 850
Res. 4 24 - 73 2.7-3 2500 150 850

Tablo 1: su lif uzunluğu ve RADIUS. Bu tablo su lif uzunluğu ve RADIUS elektrik potansiyeli ve pipet çapı göre gösterir. Bu tablo Douvidzon, et al. çoğaltılamaz 25.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Sonuç olarak, büyük bir avantaj ve bu tekniğin benzersiz oluşturma dalgalar üç çeşit ev sahipliği yapan bir lif: kılcal, akustik ve optik. Tüm üç dalgalar farklı rejimleri içinde çoklu dalga Dedektörleri için olasılık açılış salınım. Örneğin, havadan nano tanecikleri sıvıların yüzey gerilimi etkiler. Zaten Şu anki aşamasında, yüzey gerilimi kapiller eigenfrequency değişimler ile değişiklikleri izlemek mümkündür. Ayrıca, su duvarlı buna göre sensörler duyarlılık geliştirmek onların katı göre daha bir milyon kez daha yumuşak aygıtlardır.

Bu kurulum ile deneyime dayalı, sinyal-gürültü oranı ve optik couplers kalitesi yüksek bir bağımlılık fark ettim. Bu nedenle, bu optik couplers imalatı için yakın dikkat etmeniz tavsiye edilir. İncelen İstasyonu için tozsuz bir ortam sağlamak amacıyla bir akvaryum kurulum ve su fiber set-up göz önünde bulundurun. Ayrıca, deneme yürütülmesini kırılma veya mekanik veya konik fiber coupler zarar bir elektrik ark yoluyla bir risk vardır. Bu durumda, optik iletim bırakın ve fiber kapiller modları artık spektrogram içinde görünür değildir böyle bir ölçüde gürültülü olur.

Kapiller dalgalar iletim ölçümlerde görünür değilse, bağdaştırıcılar üretmeyin. Ayrıca, su lif ve fiber optik couplers birbirlerine çekmemektedir. Kurulum için en uygun iletim ayarlama su fiber biraz çarpık, mekanik olarak basın konik fiber coupler su lif içinde koyarak gerektirebilir.

Başka bir dikkat edilmesi gereken bu kurulum içinde çok önemli elektrik direnci su engeldir. Hatta küçük miktarlarda sıvı iyonları köprünün çökmeye neden olur. Su fiber kısa ise ve daha az beklenenden daha istikrarlı bir kirlenme suyun neden olabilir. Su 18 MΩ steril su ile değiştirin. Ayrıca, yüksek gerilim dağıtılması ve istikrarsızlık için katkıda su lif, çevreleyen içinde şarj edilmiş hava parçacıkları çekiyor. Bu durumda, kapalı bir oda su fiber uzun ömürlü geliştirmemize yardımcı olacaktır.

Bir üstün bu kurulum deiyonize su en uzun, hem de kadar time-wise, en istikrarlı su lifleri oluşturmak için bilinir, ancak kutup herhangi bir sıvı sıvı bir lif oluşturmak için kullanılması gereken bu yönüdür. Diğer sıvılar farklı uygulamalar için göz önünde bulundurulacak ilginçtir. Bir sıvı veya polar sıvı viskozitesi, yüzey gerilimi veya optik özellikleri uygun ile karışımı su geçiş araştırmacı lif taleplerini tam olarak kırpmaya sağlar.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar ifşa gerek yok.

Acknowledgments

Bu araştırma bilim, teknoloji ve alan İsrail Bakanlığı tarafından desteklenen; ICore: İsrail Mükemmellik Merkezi 'Işık daire' No 1802/12 vermek ve İsrailli Bilim Vakfı tarafından No 2013/15 verin. Yazarlar Karen Adie Tankus (KAT) yararlı düzenleme için teşekkür ederiz.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Deioniyzed Water 18MOhm resistance
Micropipettes, Borosilicate Glass, round, inner diameter 850 micron Produstrial.com #133260
Micropipettes, Borosilicate Glass, round, inner diameter 150 micron Produstrial.com #133258
High voltage, low current source, 3kV with 5 mA. Bertan Model 215
High voltage, low current source, 8 kV with 0.25 mA. Home build
Optical fiber Corning HI 780 C 5 meter
Optical fiber Thorlabs FTO 30 5 meter
Optical fiber Thorlabs FTO 30 5 meter
Fiber coupled laser FIS SMF 28E
Photoreceiver New Port/ New Focus 1801-FS with fiber connection
Oscilloscope Agilent Technologies DSO-X 3034A
2 Degree of freedom tilt stagestage New Port/ New Focus M-562F-TILT
3 Degree of freedom linear micro translation stage New Port/ New Focus M-562F-XYZ
A set of magnets
Objective 5X Mitutoyo MY5X-802
Objective 20 x Mitutoyo MY20X-804
Zoom Navitar 12x Zoom
Microscope tube Navitar 1-6015 standard tube
Isopropanol Sigma Aldrich 67-63-0 Spec Grad
2 x Bare Fiber holder Thorlabs T711-250
2 x Translational Stage Thorlabs DT12
Block of PMMA for fabricating the water reservoir and pipette holder 150 x 60 x 10 mm
PTFE-Tape Gufero 240453
Fiber coupled, cw Laser Light Source New Port/ New Focus TLB-6712 765-781 nm

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Kao, C. K., Boyle, W. S., Smith, G. E. For Groundbreaking Achievements Concerning the Transmission of Light in Fibers for Optical Communication. The Nobel Prize in Physics. , Available from: https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2009/press.html (2009).
  2. Temelkuran, B., Hart, S. D., Benoit, G., Joannopoulos, J. D., Fink, Y. Wavelength-scalable hollow optical fibres with large photonic bandgaps for CO2 laser transmission. Nature. 420, 650-653 (2002).
  3. Rundquist, A. Phase-Matched Generation of Coherent Soft X-rays. Science. 280, 1412-1415 (1998).
  4. Durfee, C. G., et al. Phase Matching of High-Order Harmonics in Hollow Waveguides. Physical Review Letters. 83, 2187-2190 (1999).
  5. Dainese, P., et al. Stimulated Brillouin scattering from multi-GHz-guided acoustic phonons in nanostructured photonic crystal fibres. Nature Physics. 2, 388-392 (2006).
  6. Dudley, J. M. J., Genty, G., Coen, S. Supercontinuum generation in photonic crystal fiber. Reviews of Modern Physics. 78, 1135-1184 (2006).
  7. Wolfe, D. B., et al. Dynamic control of liquid-core/Liquid-cladding optical waveguides. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. , 12434-12438 (2004).
  8. Whitesides, G. M. The origins and the future of microfluidics. Nature. 442, 368-373 (2006).
  9. Ward, J. M., Yang, Y., Chormaic, S. N. Highly Sensitive Temperature Measurements With Liquid-Core Microbubble Resonators. IEEE Photonics Technology Letters. 25, 2350-2353 (2013).
  10. Armstrong, The Newcastle Literary and Philosophical Society. The Electrical Engineer. , Available from: http://ecfuchs.com/waterbridge_jw/Armstron_full_article.pdf 154-155 (2016).
  11. Fuchs, E. E. C., et al. The floating water bridge. Journal of Physics D: Applied Physics. 40, 6112-6114 (2007).
  12. Fuchs, E. C., et al. The Armstrong experiment revisited. The European Physics Journal Special Topics. 223, 959-977 (2013).
  13. Sirghi, L., Szoszkiewicz, R., Riedo, E. Volume of a nanoscale water bridge. Langmuir. 22, 1093-1098 (2006).
  14. Woisetschläger, J., Gatterer, K., Fuchs, E. C. Experiments in a floating water bridge. Experiments in Fluids. 48, 121-131 (2009).
  15. Widom, A., Swain, J., Silverberg, J., Sivasubramanian, S., Srivastava, Y. N. Theory of the Maxwell pressure tensor and the tension in a water bridge. Physical Review E: Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics. 80, 16301 (2009).
  16. Aerov, A. A. Why the water bridge does not collapse. Physical Review E. Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics. 84, 36314 (2011).
  17. Knight, J. C., Cheung, G., Jacques, F., Birks, T. A. Phase-matched excitation of whispering-gallery-mode resonances by a fiber taper. Optics Letters. 22, 1129 (1997).
  18. Spillane, S. M., Kippenberg, T. J., Painter, O. J., Vahala, K. J. Ideality in a Fiber-Taper-Coupled Microresonator System for Application to Cavity Quantum Electrodynamics. Physical Review Letters. 91, 43902 (2003).
  19. Cohen, L. G., Schneider, M. V. Microlenses for coupling junction lasers to optical fibers. Applied Optics. 13, 89-94 (1974).
  20. Vollmer, F., et al. Whispering-gallery-mode biosensing: label-free detection down to single molecules. Nature Methods. 5, 591-596 (2008).
  21. Fainman, Y., Lee, L. P., Psaltis, D., Yang, C. Optofluidics: Fundamentals, Devices, and Applications. , McGraw-Hill, Inc. (2010).
  22. He, L., Ozdemir, S. K., Zhu, J., Kim, W., Yang, L. Detecting single viruses and nanoparticles using whispering gallery microlasers. Nature Nanotechnology. 6, 428-432 (2011).
  23. Woisetschläger, J., et al. Horizontal bridges in polar dielectric liquids. Experiments in Fluids. 52, 193-205 (2011).
  24. Fuchs, E. C., Wexler, A. D., Agostinho, L. L. F., Ramek, M., Woisetschläger, J. Methanol, Ethanol and Propanol in EHD liquid bridging. Journal of Physics: Conference Series. 329, 12003 (2011).
  25. Douvidzon, M. L., Maayani, S., Martin, L. L., Carmon, T. Light and Capillary Waves Propagation in Water Fibers. Science Reports. 7, 16633 (2017).
  26. Douvidzon, M., Maayani, S., Martin, L. L., Carmon, T. Water Fibers. , Cornell University Library. Available from: https://arxiv.org/abs/1609.03362 (2016).

Tags

Mühendisliği sayı: 141 Fiber optik mikro-optik optofluidics optomechanics MEMS MECS optocapillaries
Tasarım ve üretim bir optik fiber su
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Douvidzon, M. L., Maayani, S.,More

Douvidzon, M. L., Maayani, S., Martin, L. L., Carmon, T. Design and Fabrication of an Optical Fiber Made of Water. J. Vis. Exp. (141), e58174, doi:10.3791/58174 (2018).

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