Waiting
Login processing...

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

Engineering

Diseño y fabricación de una fibra óptica hecha de agua

Published: November 8, 2018 doi: 10.3791/58174

Summary

Este protocolo describe el diseño y fabricación de un puente de agua y su activación como una fibra de agua. El experimento demuestra que resonancias capilares de la fibra de agua modulan su transmisión óptica.

Abstract

En este informe, una fibra óptica de que la base se hace exclusivamente de agua, mientras que el revestimiento es de aire, está diseñado y fabricado. En contraste con dispositivos de revestimiento sólido, oscilaciones capilares no están restringidas, permitiendo que las paredes de la fibra mover y vibrar. La fibra es construida por un voltaje de alta corriente directa (DC) de varios mil voltios (kV) entre dos depósitos de agua que crea un hilo de agua flotante, conocido como un puente de agua. A través de la opción de micropipetas, es posible controlar el diámetro máximo y longitud de la fibra. Acopladores de fibra óptica, en ambos lados del puente, activan como una guía de onda óptico, permitiendo a los investigadores a monitorear las ondas del agua fibra capilar cuerpo a través de la modulación de la transmisión y, por tanto, deducir cambios en la tensión superficial.

Co el confinamiento de dos tipos de onda importante, capilares y electromagnéticos, abre un nuevo camino de investigación en las interacciones entre la luz y líquido-pared dispositivos. Microdispositivos de paredes de agua son un millón de veces más suaves que sus contrapartes sólidas, mejorando por consiguiente la respuesta a las fuerzas de minuto.

Introduction

Desde la ruptura de las fibras ópticas de comunicación, galardonado con un premio Nobel en 20091, una serie de aplicaciones basadas en fibra creció junto. Hoy en día, las fibras son una necesidad en las cirugías de láser2, así como en coherente generación de rayos x3,4, sonido guiado5 y supercontinuum6. Naturalmente, la investigación sobre fibra óptica ampliada de utilizar sólidos en líquidos para guía de onda óptica, donde microcanales llenos de líquido y flujo laminar combinan las propiedades de transporte de un líquido con las ventajas de los medios ópticos de explotar interrogatorio7,8,9. Sin embargo, estos dispositivos abrazadera líquido entre sólidos y por lo tanto, lo prohíben expresa su propio carácter de la onda, conocida como onda capilar.

Ondas capilares, similares a las observadas cuando se lanza una piedra en un estanque, son una onda importante de la naturaleza. Sin embargo, debido a los obstáculos de controlar un líquido sin humedecer la superficie a través de canales o sólidos, son apenas utilizados para detección o aplicación. Por el contrario, el dispositivo presentado en este Protocolo no tiene sólidas fronteras; está rodeado y las corrientes de aire, permitiendo, por tanto, ondas capilares desarrollar, propagarán e interactúan con la luz.

Para fabricar una fibra de agua, es necesario volver a una técnica conocida como el puente de agua flotante, primero divulgado en 189310, donde dos vasos llenados de agua destilación y conectado a una fuente de alto voltaje formará un, agua filiformes conexión entre ellos11. Puentes de agua pueden alcanzar hasta una longitud de 3 cm12 o ser 20 nm13. En cuanto al origen de la físico, se ha demostrado que las tensiones de superficie, así como fuerzas dieléctricas, están encargados peso14,15,16 del puente. Para activar el puente de agua como fibra agua, nosotros pareja de luz con una fibra de sílice cónicos adibático17,18 y hacia fuera con un sílice fibra lente19. Este dispositivo puede recibir ondas acústicas, capilares y ópticas, lo que es ventajoso para detectores de ondas múltiples y lab-on-chip20,21,22 aplicaciones.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Atención: Este experimento consiste en alta tensión. Es responsabilidad del lector para verificar con las autoridades de seguridad que su experimento sigue las regulaciones antes de encender el alto voltaje.

Nota: Cualquier tipo de líquido polar puede ser utilizado para producir las fibras líquidas, como etanol, metanol, acetona o agua. La polaridad del líquido determina la estabilidad y el diámetro de la fibra creada23,24. Para mejores resultados, utilice agua desionizada con una resistencia de MΩ 18. Antes de elegir componentes ópticos, tales como fibras ópticas y fuentes de luz, consulte la literatura para asegurar una absorción baja en la fibra agua/líquido en la longitud de onda óptica deseada. El protocolo puede pausarse en cualquier momento antes de llenar el depósito de agua (paso 4.5).

1. preparación de reservorios de agua y Estación Experimental

  1. Fabricación de dos embalses de poly(methyl methacrylate) (PMMA) con conectores magnéticos para la pipeta y la alta tensión, según la figura 1.
    1. Cortar dos planchas PMMA a 60 x 50 x 10 mm de tamaño, taladre cavidades de 8 mm de profundidad y 7 mm de diámetro en la parte posterior de las placas. Pegar imanes de conector dentro de las cavidades.
    2. Para la abrazadera del tubo capilar, cortar una franja de PMMA de 45 x 10 x 2 mm y pegar dos imanes en la parte superior de la misma.
    3. Para el conector eléctrico, envuelva los imanes en un trozo pequeño de lámina metálica y conectar eléctricamente con pinzas de cocodrilo a la fuente de alto voltaje (HV). Los embalses tienen aproximadamente 100-300 μL de agua. Coloque los imanes envueltos en fluídica contacto con el agua en el depósito.
      Nota: Preferiblemente, utilice conectores magnéticos para abrazaderas y alto voltaje. Si es posible, no use ningún tipo de pegamento para unir las pinzas o los conectores, como muchos tipos de colas se disuelven bajo la influencia de alto voltaje o en presencia de arcos eléctricos y disminuyen el agua fibra estabilidad o calidad óptica.
  2. Montar un depósito PMMA en una etapa de micro-posicionamiento de 5 grados de libertad (DOF).
  3. Limpie todos los conectores y las áreas con isopropanol (categoría espectral) seguidas de agua desionizada. Secar con secador con nitrógeno. Cubierta de PMMA depósito de agua y las abrazaderas con cinta de politetrafluoroetileno (PTFE) para evitar cualquier fuga o goteo de agua.
  4. Coloque el montaje bajo un microscopio óptico para la proyección de imagen. Utilizar objetivos de campo lejano (5 X, 0.14 NA y WD de 34 mm para fibras de agua y 20 X, NA 0,42 y lente de 20 mm WD para fibras cortas de agua) para evitar indeseados a tierra entre la zona de alto voltaje de la fibra del agua y la configuración del microscopio eléctricamente conductor.
  5. Configurar dos abrazaderas de fibra óptica en las etapas de transición lineales, uno detrás de cada tanque de agua, según la figura 1. Cada acoplador de la fibra debe ser capaces de mover hacia atrás y hacia adelante dentro de la micropipeta (discutida en la sección siguiente).

2. elegir las Micropipetas y voltaje

  1. El diámetro interno de la micropipeta asegura un radio máximo de la fibra de agua fabricados. Para crear una fibra de agua de radio 5-μm, utilice pipetas μm 150-diámetro interior, con fibras ópticas de 125 μm de diámetro. Más grueso (20-90 μm) y más fibras de agua (800-1.000 μm), uso de Micropipetas con un diámetro interno de 850 μm.
    Nota: como regla general, la fibra de agua longitud máxima se estima multiplicando el radio máximo de 25. Para obtener más información, consulte la tabla 1.
    1. Romper la micropipeta a mano sobre un borde a una longitud de 3 cm.
  2. Para crear fibras de agua de hasta 110 μm de diámetro, aplique una tensión entre los dos depósitos de agua entre 1.5 kV y 3 kV. Para fibras de agua alcanza hasta un milímetro de longitud, aplicar hasta 8 kV. Comparar con figura 1 para sugerencias de cableado eléctrico.

3. preparación de los acopladores ópticos

Nota: Para el mejor resultado de la transmisión, use una monomodo de fibra cónica para lanzar luz láser en la fibra de agua y una lente de fibra altamente reajustado como el acoplador de salida (base > 100 μm). Sin embargo, para la operación fácil, utilice una fibra multimodo baja como el acoplador de salida (por ejemplo, una 1550-nm fibra monomodo de una longitud de onda de 780 nm).

  1. Fabricación de un acoplador de fibra cónica
    Nota: Véase la figura 2.
    1. Tira de la fibra de modo único 780 nm con un separador de fibra de su revestimiento de plástico para exponer un área de 10-15 mm de la fibra desnuda. Limpiar el área expuesta con toallitas delicada tarea en combinación con acetona. Pasar la fibra a través de la micropipeta deseada lo disminuyendo. Forma cónica de la fibra por debajo de los criterios de modo sencillo con una pendiente menor que 1/20.
    2. Utilizar una llama de hidrógeno para escalonar la fibra con un caudal de 140 mL/min, tirando al mismo tiempo la forma cónica por ambos lados a 0.06 mm/s.
      Nota: La porción cónica es en total entre 6 y 9 mm. Si la fibra se rompe antes de llegar a los criterios de modo, ajustar el flujo de hidrógeno a tasas más altas o coloque la fibra en una zona más caliente de la antorcha. Si el área es mayor, ajustar el flujo de hidrógeno para bajar precios o colocar la fibra en una zona más fría de la antorcha.
    3. Apague la llama y cuidadosamente aumentar la tensión en la fibra hasta que se rompe en su punto más delgado. Uso de esta fibra cónica como el acoplador de entrada.
      PRECAUCIÓN: La fibra cónica es frágil.
  2. Fabricación de un lente de fibra acoplador
    1. Tira de la punta de la fibra monomodo de 1550-nm con un separador de fibra y limpiar el área expuesta con toallitas delicada tarea en combinación con acetona. Elegir y preparar una pipeta como se describe anteriormente y pase la fibra a través de él.
    2. Caliente la punta con una empalmadora de fusión eléctrica o láser de CO2 en 15 W de potencia, enfocado a través de una lente de 200 mm, hasta el extremo de la fibra de vidrio se convierte en líquido y forma ligeramente redondeada, conocida como una lente de fibra.

4. montaje

  1. Si no ha hecho todavía, inserte los acopladores de fibra en las Micropipetas deseadas.
  2. Abrazadera de la micropipeta, utilizando la abrazadera PMMA tolda, magnética, con los acopladores de fibra en los embalses PMMA. El lado no afilado de las Micropipetas debe alcanzar en el depósito de agua. Fije cada uno de los acopladores de fibra en una etapa de posicionamiento lineal.
  3. Conecte el acoplador de fibra cónica a una fuente de 780 nm, onda continua, fibra láser de 10 mW y el acoplador de lente de fibra a un medidor de potencia. Llene el depósito con agua y asegurarse de que no hay burbujas de aire están atrapadas en la micropipeta. Si es necesario, empuje o tire de ellos con el acoplador de fibra óptica (de paso 3.1 o, por lo tanto, de paso 3.2).
    Nota: En esta etapa, siguiendo el camino óptico, las estaciones son: la fuente de luz láser, la fibra óptica, (y esta fibra pasa a través de) la abrazadera de fibra en una etapa lineal, el agua en el depósito con conexión eléctrica, la micropipeta con agua, el acoplador de fibra óptica cónica, espacio libre (más adelante: fibra del agua), el acoplador de lente de fibra (ahora la segunda fibra), la micropipeta con agua, el depósito de agua con conexión eléctrica, la abrazadera de fibra en una fase lineal y, por último, el medidor de energía.
  4. Conecte los extremos de las Micropipetas montados mediante el ajuste de la montura de 5 grado de la libertad de la reserva de agua PMMA para establecer un contacto fluídico entre las Micropipetas. Encienda la fuente de luz y el medidor de energía. Ajustar los acopladores de fibra para tener una transmisión con la ayuda del montaje de depósito de agua PMMA del 5-DOF.
    Nota: Use equipo de seguridad de láser adecuado.
  5. Conectar la alta tensión eléctricamente con el depósito de agua mediante la colocación de los conectores magnéticos envueltos en papel metálico sobre las contrapartes magnéticas en PMMA de agua embalse y colocar las pinzas de cocodrilo a la lámina metálica. Conectar los pinzas cocodrilo a través de cables eléctricos a la fuente de alto voltaje (Figura 2a).

5. ejecución del experimento

  1. Aumente la tensión al valor deseado. Punto de partida para un puente muy corto y estrecho es 1,5 kV. Puentes estables con 100 μm y más de largo se logra con 2.5-3 kV.
  2. Lentamente aumente la distancia entre las Micropipetas a la longitud deseada según la elección de las Micropipetas (figura 2b y 2C). Ajustar los acopladores y pipetas con la etapa 5-DOF y las etapas 1-DOF para optimizar la transmisión óptica.
  3. Medir la eficiencia de acoplamiento por tomar una medida en el medidor de energía y la relación de la juntada en a la potencia del láser fuera junto.
  4. Desconecte el medidor de potencia y conecte un Photoreceptor al acoplador de la fibra de salida. Conecte el Photoreceptor a un osciloscopio. Registre las mediciones de seguimiento del tiempo de la luz transmitida, que representa las oscilaciones de la fibra capilar de agua.
  5. Convertir el tiempo traza medidas mediante transformación de Fourier rápida a dominio de la frecuencia. Tomar la frecuencia central en todo el ancho máximo medio a recibir el factor de calidad capilar.
    Nota: Crear un espectrograma para verificar la variación de frecuencia.
  6. Utilice la configuración del microscopio vista superior para caracterizar la estructura geométrica de la fibra del agua. El radio de la fibra se obtiene en la porción más delgada de la fibra del agua.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

La eficiencia de acoplamiento de una fibra de agua a una fibra multimodo altamente puede ser tan alta como el 54%25,26. La eficiencia de acoplamiento a una fibra monomodo es hasta 12%25,26. Fibras de agua pueden ser tan finas como 1,6 μm de diámetro y pueden tener una longitud de 46 μm (figura 3)25,26, o pueden ser hasta 1,064 m de longitud con un diámetro de 41 μm (figura 3)25,26. El espectrograma de transmisión revela oscilación capilar de la fibra del agua, similar a la de una guitarra cadena (figura 4)25,26. Se estimaron los factores de calidad capilar para ser tan altos como 14 para fibras largas25,26. Teniendo en cuenta la teoría en los puentes de agua, es posible estimar la relación entre la tensión superficial y la fuerza dieléctrica de25,26.

Figure 1
Figura 1: esquema de la configuración. (a) esta ilustración muestra el montaje experimental de fibra de agua. (b) este dibujo muestra el depósito de agua, el conector eléctrico y la abrazadera de la pipeta. (c) este panel muestra la suavidad de la guía de ondas con paredes de agua en comparación con los sólidos comunes. Esta figura se reproduce en la parte de Douvidzon et al. 25 , 26. por favor haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 2
Figura 2: fotos configuración. (a) este panel muestra el depósito de agua de PMMA sobre un soporte de 5 DOF. con la pinza de PMMA-pipeta la micropipeta, la fibra óptica y el conector eléctrico. (b) este panel muestra que se crea un contacto fluídico entre las Micropipetas. (c) este panel muestra que es mayor la distancia entre las Micropipetas para establecer una fibra agua. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 3
Figura 3: caracterización de la fibra del agua. (a) este panel muestra una fibra de agua superior a 1 mm. Los siguientes dos paneles muestran (b) una fibra agua delgada de escala de micrones, (c) la dispersión superficial debido a ondas capilares en el límite de fase líquida agua fibra. (d) este panel muestra propagación ligera a través del volumen de fibra agua confirmado por una medición del colorante fluorescente. Esta figura se reproduce de Douvidzon et al. 25 , 26. por favor haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 4
Figura 4: medición experimental de los modos de la fibra "cuerdas de guitarra" de agua. (a) este panel muestra una medida del tiempo de seguimiento. (b) un espectro de fluctuación revela un modo fundamental y, en la multiplicaciones de enteros, sus tres insinuaciones (líneas de guión). (c) este panel muestra un espectrograma de la fluctuación de una fibra de 0.94 mm de longitud con cambio de voltaje y, en consecuencia, cambiar el diámetro de fibra, con constante primera tensión, entonces aumento y finalmente, disminuyó. El código del color describe la transmisión. (d) este panel muestra la frecuencia fundamental de la fibra en función del diámetro de fibra (círculos) junto con una predicción teórica (línea discontinua). Barras de error horizontales y verticales representan la incertidumbre de ocho Mediciones consecutivas, 250-ms-aparte de la frecuencia central y su correspondiente diámetro de fibra. Para todos los paneles, la longitud de la fibra es de 0,94 mm y la oscilación ópticamente es interrogada con un fotodetector. El diámetro es medido a través de microscopio. Esta figura se reproduce de Douvidzon et al. 25 , 26. por favor haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Fibras de agua Diámetro interior de la pipeta
Longitud [μm] Radio [μm] Potencial [V] Forma cónica lado [μm] Lado del objetivo [μm]
Figura 1b 830 51 6000 850 850
Figura 2a 1064 20.5 6000 850 850
Figura 2b 46 1.6 - 0.8 1500 150 850
Figura 2c 820 32.5 5000 850 850
Figura 2d 110 4.75 3000 150 150
3 Fig. 940 20 - 90 3000 - 8000 850 850
4 Fig. 24 - 73 2.7-3 2500 150 850

Tabla 1: longitud de la fibra y radio agua. Esta tabla muestra la longitud de la fibra agua y radio con respecto al potencial eléctrico y el diámetro de la pipeta. Esta tabla es reproducida de Douvidzon, et al. 25.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Para concluir, la ventaja y la singularidad de esta técnica es crear una fibra que alberga tres tipos de ondas: capilar, acústica y óptica. Todas las tres ondas oscilan en diferentes regímenes, abriendo la posibilidad para detectores de ondas múltiples. Por ejemplo, nanopartículas aerotransportadas afectan la tensión superficial de líquidos. Ya en la etapa actual, es posible monitorear los cambios en la tensión superficial a través de variaciones en el eigenfrequency capilar. Además, dispositivos de paredes de agua son un millón de veces más suaves que sus contrapartes sólidas, mejorando en consecuencia la sensibilidad de los sensores.

Basado en la experiencia con este montaje, nos dimos cuenta de una alta dependencia de la relación señal a ruido y la calidad de los acopladores ópticos. Por lo tanto, se recomienda prestar mucha atención a la fabricación de acopladores ópticos. Considerar una configuración del acuario para asegurar un ambiente libre de polvo para la estación de ahusamiento y la instalación de la fibra del agua. Además, la ejecución del experimento implica un riesgo de romper o dañar el acoplador de fibra cónica mecánicamente o a través de un arco eléctrico. En ese caso, la transmisión óptica puede caer y se vuelven ruidosa hasta tal punto que los modos capilares de la fibra ya no son visibles en el espectrograma.

Si no están visibles en las mediciones de transmisión ondas capilares, remanufacturar los acopladores. Además, la fibra del agua y los acopladores de fibra óptica no atraen unos a otros. Ajuste la configuración para una transmisión óptima puede requerir poner la fibra en agua un poco torcida, engarza mecánicamente el acoplador cónico de fibra dentro de la fibra del agua.

Otro obstáculo en esta configuración a tener en cuenta es la resistencia eléctrica de crucial del agua. Incluso pequeñas cantidades de iones en el líquido hará que el puente colapso. Si el agua la fibra es más corta y menos estable de lo esperado, una contaminación del agua puede ser la causa. Reemplace el agua con agua de limpio MΩ 18. Además, el alto voltaje atrae partículas de aire en los alrededores de la fibra del agua, que disuelven y contribuyen a la inestabilidad. En este caso, una cámara cerrada ayudará a mejorar la longevidad de la fibra del agua.

Un aspecto sobresaliente de este montaje es que cualquier líquido polar puede ser utilizado para crear una fibra líquida, aunque agua desionizada es conocido por crear el más largo, así como, tan, las fibras de agua más estables. Es interesante considerar otros líquidos para diferentes aplicaciones. Cambiar el agua a un líquido o una mezcla de líquidos polares con ajuste de viscosidad, tensión superficial de propiedades ópticas permite a los investigadores recortar la fibra exactamente a sus demandas.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Los autores no tienen nada que revelar.

Acknowledgments

Esta investigación fue apoyada por el Ministerio israelí de ciencia, tecnología y espacio; ICore: el centro de excelencia israelí 'Círculo de la luz' conceder Nº 1802/12 y por la Israel Science Foundation concesión Nº 2013/15. Los autores agradecen a Karen Adie Tankus (KAT) para la edición útiles.

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

Ingeniería número 141 fibra óptica óptica micro optofluidics optomecánico MEMS MECS optocapillaries
Diseño y fabricación de una fibra óptica hecha de agua
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