水の光ファイバーの設計と製作
Summary
このプロトコルでは、デザインと水道橋とその活性化水繊維の製造について説明します。実験は、水繊維の毛細管の共鳴がその光伝送を調節することを示します。
Abstract
本報告では、うち光ファイバー コアでのみ水、クラッド空気は、ために設計し、製造されます。固体クラッド デバイスとは対照的キャピラリー振動は制限、移動し、振動に繊維壁を許可されません。繊維、水道橋として知られている浮遊水スレッドを作成する 2 つの貯水池間に数千ボルト (kV) の高い直流 (DC) 電圧によって構築します。マイクロ ピペットの選択によって最大径とファイバーの長さを制御することが可能です。光ファイバカプラー、橋の両側には、光導波路、水繊維キャピラリー体伝送の変調波を監視する研究者を許可して、したがって、表面張力の変化を推測としてそれをアクティブにします。
共同拘束 2 つ重要な波型、毛細血管と電磁波、光と液体壁デバイス間の相互作用の研究の新しいパスを開きます。水壁材は 100万回それに応じて微細な力への応答を向上させる固体相手よりも柔らかいです。
Introduction
光ファイバー通信、2009 年1ノーベル賞受賞の画期的なので繊維ベースのアプリケーションのシリーズがと一緒になった今日では、繊維がレーザー手術2、同様にコヒーレント x 線生成3,4、誘導音5とスーパーコンティ ニューム光6必要です。自然、光ファイバーに関する研究に液体を満たしたマイクロ流路と流が光の利点と、液体の輸送特性を組み合わせる光波誘導、液体を悪用に固体を利用してから拡大されます。尋問7,8,9。ただし、これらのデバイスは固体と液体をクランプし、したがって、毛管波として知られている独自の波の特性を表現することを禁じる。
毛管波、池に石を投げるときに見られるような自然の中の重要な波です。ただし、チャンネル、固体表面を減衰することがなく液体を制御する障害物、彼らはほとんど検出またはアプリケーションの利用します。対照的に、このプロトコルの表示デバイスに固体の境界がないです。囲まれています化と伝達できるように、したがって、開発、表面張力波空気の流れの光との対話
水光ファイバーを作製する浮動の水路橋として知られている技術に戻ってする必要がある最初の 189310で報告、満ちている 2 つのビーカーが水を蒸留し、高電圧源に接続されているとなる流体、水糸のようなそれらの間の接続11。水橋は長 3 cm12までに到達したり、20 nm13として薄くあります。物理的な起源はそれが示されている誘電力と同様に、表面張力の両方がある橋の重量14,15,16を運ぶための責任。水繊維として水の橋をアクティブに私たちカップル熱するテーパー シリカ繊維17,18と光とをシリカ繊維レンズ19。このようなデバイスは、音響、毛細血管、および光学波、多波長検出器およびラボ ・ オン ・ チップ20,21,22アプリケーションに有利であることをホストできます。
Protocol
Representative Results
Discussion
最後に、主要な利点、このテクニックの独自性が波の 3 つの種類をホストする繊維の作成: キャピラリー ・音響・光。すべての 3 つの波は、多波長検出器の可能性を拓く、異なる体制で振動させてください。例としては、浮遊ナノ粒子は、液体の表面張力を影響します。既に現在の段階では、キャピラリーの固有振動数の変化を通じて表面張力の変更を監視することが可能です。また、デバ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は科学技術・領域のイスラエル省によって支えられました。官衙: イスラエル拠点「光の輪」第 1802/12、許可や、許可イスラエル科学財団によって号 2013/15。著者は、カレン エーディ Tankus (KAT) が有用な編集をありがちましょう。
Materials
| 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 | |
| 3Degree 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 |
References
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