Engineering
This content is Open Access.
The JoVE video player is compatible with HTML5 and Adobe Flash. Older browsers that do not support HTML5 and the H.264 video codec will still use a Flash-based video player. We recommend downloading the newest version of Flash here, but we support all versions 10 and above.
If that doesn't help, please let us know.
Фемтосекундный лазер волокна для использования в суб-Diffraction-ограниченной изображений и дистанционного зондирования
Summary April 25th, 2019
Please note that all translations are automatically generated.
Click here for the English version.
Высокой интенсивности фемтосекундных импульсов лазерного света могут пройти циклы самофокусировка Керр и расфокусировке плазмы, распространение интенсивных суб-millimeter-диаметр пучка на большие расстояния. Мы опишем технику для создания и использования этих нитей для выполнения удаленных изображений и зондирования за пределы классической дифракции линейной оптики.
Transcript
Я рад представить профессора Соколова и его команду. Они первыми использовали высокоскоростные лазеры для обнаружения сибирской язвы в режиме реального времени. То есть в наносекунду, а не через несколько секунд.
Затем они начали работать над другими проблемами, о нити света, фокусировки света, и способы, с помощью которых мы можем использовать эти методы, чтобы выйти за рамки стандартных квантовых пределов. Мы описываем экспериментальный протокол использования фемтосекундных лазерных нитей для достижения суб-дифракции ограниченного разрешения на расстояниях, которые были бы неразрешимыми классически. Лазерные нити могут поддерживать высокую интенсивность и субмиллиметровый диаметр на больших расстояниях распространения.
Это позволяет проводить зондирование, сканирование, визуализацию спектроскопии с увеличенным разрешением. Лазерная нить может быть получена во многих средствах массовой информации, включая атмосферу и воду. Техника может быть адаптирована к исследованиям океанической оптики.
Это не просто для создания лазерной нити. Один полезный трюк заключается в том, чтобы настроить щебечут пульса для достижения необходимой интенсивности. Итак, сегодня мы будем видеть эксперименты по ните, фокусировке света на крошечные волокна, и это то, что, в данном контексте, помогает нам визуализировать то, что мы делаем с экспериментами, от обнаружения сибирской язвы до глядя на океанскую оптику.
Установите аппарат на оптической скамейке и следуйте мерам предосторожности для лазера класса 4. Для создания нити используйте импульсный, усиленный фемтосекундный титановый сапфировый лазер. Перейдите лазерный луч через радужную оболочку, которая слегка зажимает внешние края.
Острый градиент в пространственном профиле интенсивности, вызванный отсечением лазера, как известно, образование нити семян. Затем пройдите луч через конвергентную линзу с фокусным расстоянием более 200 сантиметров. Помощь семян самофокусировки, слегка наклоняя объектив по отношению к направлению распространения.
Упорядочить иметь соответствующую свалку пучка после геометрической направленности объектива. Чтобы наблюдать нить, управлять лазером с мгновенной выходной мощности достаточно для самофокусировки в воздухе. Ищите нить вблизи геометрической направленности объектива с помощью белой бумаги.
С бумагой в луче пути, поиск рассеянного ореола в несколько миллиметров вокруг мерцание, яркое ядро около 100 микрометров. Сделайте дальнейшие наблюдения за пределами нити. Там яркие, разноцветные, конические кольца излучения являются результатом характерного процесса самофазированной модуляции в воздухе.
Несколько ярких пятен указывают на то, что существует несколько нитей. Чтобы устранить яркие пятна, ввемите затухание в пучок перед радужной оболочкой. При надлежащем затухание, яркие пятна в конической модели выбросов устраняются.
Приготовьтесь провести тест дистанционного сканирования с помощью лазера. Закредить двухосную моторизованную стадию перевода в траектории луча так, чтобы она переводится перпендикулярно лучу. Убедитесь, что нить лазерного луча является инцидентом в центре сцены.
Затем создайте цель для сканирования с помощью системы. Получить контейнер и разместить два миллиметра песка на его дне. Положите медь, алюминий и нержавеющей стали объектов на верхней части слоя песка.
Затем положите еще один двухмиллиметровый слой песка поверх металлов. С лазером, положить контейнер в центре стадии перевода, где происходит нить. Для сбора данных подключите выход спектрометра к компьютеру.
Настройка внешнего триггера и управления компьютером для лазера, чтобы запустить один выстрел. Затем на настройку сенсорного аппарата. В этом случае, положение спектрометра, так что его вход указывает на точку воздействия нити на этапе перевода.
Используйте объектив, чтобы пару света от точки удара в спектрометр. Поместите объектив от одного до двух фокусных длин, откуда происходит нить. Запускайте лазер с помощью программного обеспечения и записывайте сигнал со спектрометра.
Это расположение меди, алюминия и нержавеющей стали скрыто под около двух миллиметров песка. Спектральные особенности погребенных металлов, измеряемые установкой, позволяют создать композитное изображение с медью в зеленом цвете, алюминием в красном и нержавеющей стали в циане. Неимперированный лазерный луч на пределе дифракции, отсканированный на небольшом, напечатанном логотипе Texas A и M, не раскрывает узнаваемый текст.
В отличие от этого, нитементированный лазерный луч, сканируемый над логотипом, генерирует изображение с заметными элементами. Импульсная энергия и интенсивность являются очень важными параметрами для генерации лазерной нити. Использование лазерной нити в дистанционной спектроскопии может увеличить соотношение сигнала к шуму в дистанционном зондировании.
Этот метод проложил путь к достижению высокого спектрального разрешения в дистанционном зондировании. Лазеры класса 4, необходимые для этой работы, опасны. Экспериментаторы должны носить средства индивидуальной защиты и следовать всем протоколам безопасности.
Please enter your institutional email to check if you have access to this content
has access to
BackLogin to access JoVE
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Please enter your email address so we may send you a link to reset your password.
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
To receive a free trial, please fill out the form below.
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Thank You
Thank You
Thank You
CH
DE