물으로 만든 광섬유의 설계 및 제조
Summary
이 프로토콜 설계 및 제조 물 다리와 물 광으로 정품 인증에 설명합니다. 실험 물 섬유의 모 세관 공명 광학 전송 조절 하는 방법을 보여 줍니다.
Abstract
이 보고서에는 광섬유 코어가 이루어집니다 물의 전적으로 피복은 공기, 설계 및 제조 하는 동안. 단단한 피복 장치와 모 세관 진동 제한, 이동 하 고 진동 섬유 벽을 허용 되지 않습니다. 섬유는 몇 천 볼트 (kV)의 높은 직류 (DC) 전압 두 물이 저수지 물 다리 라고 떠 있는 물 스레드를 만드는 사이 구성 됩니다. Micropipettes의 선택을 통해 최대 지름과 섬유의 길이 제어 가능 하다. 다리의 양쪽에서 광섬유 커플러는 광학도 파 관, 연구원 전송 변조를 통해 물 섬유 모 세관 몸 파도 모니터링 하 고, 따라서 표면 장력의 변화를 추론으로 그것을 활성화 합니다.
공동 수감 두 가지 중요 한 파 유형, 모 세관 및 전자기, 빛과 액체 벽 장치 간의 상호 작용에 연구의 새로운 경로 엽니다. 물 벽 렌 백만 번 따라 분 세력에 대 한 응답을 향상 시키는 고체 들 보다 부드럽고 있다.
Introduction
20091, 노벨상이 수 여 하는 통신에서 광섬유의 획기적인 이후 섬유 기반 응용 프로그램의 시리즈와 함께 성장 했다. 요즘, 섬유 레이저 수술2, 뿐만 아니라 일관 된 x 선 세대3,4, 가이드 소리5 및 supercontinuum6필요성이 있습니다. 당연히, 섬유 광학에 대 한 연구 어디 액체 가득 microchannels 및 층 류 결합 한 액체의 수송 속성 광학의 장점을 광 파 지도, 유체를 악용으로 솔리드를 활용 하 여에서 확장 심문7,,89. 그러나,이 소자 클램프 액체 고체 사이 고, 따라서, 모 세관 파로 알려진, 그것의 자신의 파 문자를 표현 하는 그것을 금지 하는 것.
모 세관 파 때, 연못에 돌을 던지고 그와 비슷한 자연에서 중요 한 파도가 있습니다. 그러나, 채널 또는 고체 표면 감쇄 없이 액체를 제어의 장애물 때문에 그들은 거의 탐지 또는 응용 프로그램에 대 한 활용 됩니다. 반면,이 프로토콜에 표시 하는 장치는 단단한 경계; 로 둘러싸여 고 흐름 수 있도록, 따라서 개발, 모 세관 파 공기 전파, 빛 상호 작용.
조작 물 섬유, 그것은 부동 물 다리 라고 하는 기술을 다시 갈 필요가 189310에서 처음 보고, 가득 두 비 커에 증류수 하 고 높은 전압 소스에 연결 됩니다 형성 유체, 물 스레드-처럼 그들 사이 연결11. 물 교량 3 cm12 의 길이까지 도달 하거나 20 nm13얇은 수 있습니다. 물리적 기원에 관해서는 그것은 보였다 유 전체 세력으로 표면 긴장 둘 다 들고 다리의 무게14,,1516에 대 한 책임. 활성화 물 섬유로 물 다리, 우리 부부는 adiabatically 테이퍼 실리 카 섬유17,18 로 빛 하 고 밖으로 실리 카 섬유 렌즈19. 이러한 장치는 음향, 모 세관, 및 광학 멀티 파 탐지기와 랩 온 칩20,,2122 응용 프로그램에 대 한 유리한 만드는 파도 호스팅할 수 있습니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
결론, 주요 장점과이 기술의 고유성 만드는 파도의 3 개의 다른 종류 있는 섬유: 모 세관, 음향, 및 광학. 모든 3 개의 파도 다른 정권에서 다 파 탐지기에 대 한 가능성을 열어 흔들 리 다. 예를 들어, 공 수 나노 입자는 액체의 표면 장력에 영향을. 이미 현재 단계에서 모 세관 eigenfrequency에서 변화를 통해 표면 장력의 변화를 모니터링이 가능 하다. 또한, 물-벽 장치는 백만 번 따라 센서의 감성 향상 …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 연구는 과학, 기술 및 공간;의 이스라엘 정부에 의해 지원 되었다 ICore: 이스라엘 우수 센터 ‘ 빛의 원형 ‘ 1802/12를 부여 하 고 이스라엘 과학 재단 부여 2013/15. 저자 카 렌 Adie Tankus (KAT) 감사 도움이 편집.
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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