Summary
Vi beskriver en fremgangsmåde til
Abstract
Supercontinuum generation (SCG) i en tilspidset chalcogenide fiber er ønskeligt at udvide midt-infrarød (eller midt-IR, nogenlunde 2-20 um bølgelængdeområdet) frekvens kamme 1, 2 til applikationer såsom molekylær fingeraftryk, 3 spor gas afsløring, 4 laser-drevet partikel acceleration, 5 og røntgen produktion via high harmonisk generation. 6. Opnåelse effektiv SCG i en tilspidset optisk fiber kræver præcis kontrol af gruppen hastighed dispersion (GVD) og de tidsmæssige egenskaber optiske pulser ved begyndelsen af fiber, 7, der er stærkt afhængige af geometrien af konus. 8. grund af variationer i de skrå setup og procedure for successiv SCG eksperimenter-såsom fiber længde, tilspidsende miljø temperatur, eller effekt koblet ind i fiberen, in-situ spektral overvågning af SCG er nødvendigt at optimere produktionen frekvenser til en enkelt eksperiment.
In situ-fiber tilspidsende til SCG består af kobling af pumpen kilde gennem fiberen at være tilspidset til en spektral måleindretning. Fiberen er derefter tilspidset mens den spektrale målesignal er observeret i realtid. Når signalet når sit højdepunkt, er de skrå stoppet. Den in-situ nedtrapning procedure giver mulighed for generering af et stabilt, oktav-spænder, mid-IR frekvens kam fra sub harmoniske af en kommercielt tilgængelig nær-IR frekvens kam. 9. Denne metode sænker omkostningerne som følge af nedsættelsen i tid og nødvendige materialer at fremstille en optimal tilspidsning med en talje længde på kun 2 mm.
Den in-situ nedtrapning teknik kan udvides til optimering mikrostruktureret optisk fiber (MOF) for SCG 10 eller tuning af passband MOFs, 11 optimere koniske fiberpar for smeltet fiber koblingerne 12 og bølgelængde division multipleksere (WDMs), 13eller ændre dispersion kompensation til kompression eller strækning af optiske pulser. 14-16
Introduction
Efter at være først produceret i det synlige bølgelængdeområde 1,7 SCG kilder har forskudt mod midten IR, høj grad drevet af applikationer i spektroskopi. 3, 4 chalcogenide fibre, som omfatter sulfider, selenider og tellurider, har været et populært materiale til midten IR grund af deres lave udbredelsestab og høj linearitet, 18 mindre end 100 dB / km 19 og ~ 200 gange så silica for As 2 S 3, 20 henholdsvis. Imidlertid er nul GVD bølgelængde fleste chalcogenides placeret i midten IR, over midten bølgelængde størstedelen af tilgængelige ultrahurtige pumpe kilder, gør SCG udfordrende i en bulkmateriale eller en standard single mode chalcogenide fiber. Bølgelederdispersion kan anvendes til at modificere nul GVD point for SCG. 7 Metoder til indføring stærk bølgelederdispersion omfatter fiber tilspidsende, 8, 21, ved hjælp af mikrostrukturerede fibre, 22-24 ellerselv en kombination af de to. 10. Ved at flytte nul GVD bølgelængde under pumpens bølgelængde, vil pumpen opleve anomale dispersion i fiberen. I den anomale dispersion ordning forekommer solitonen dannelse gennem afbalancere den ulineære chirp forårsaget af selvstændig fase modulation og den lineære chirp forårsaget af GVD. For en femtosekund pumpe kilde, er spektral udvidelse sædvanligvis domineret af soliton fission eller puls bryde, som opstår efter en indledende tidsmæssig kompression pulsen udbreder langs fiberen. 7. I tilfælde af fiber tilspidsende, beregningen af det samlede GVD-herunder både materiale og bølgelederdispersion-kan give en tilnærmelse af den endelige konus diameter nødvendig for at producere en væsentligt udvidet spektrum. Grundet SCG stærke afhængighed af GVD og svingninger mellem eksperimentelle forsøg, inklusive ændringer i fiberlængden før tilspidsede regionen og kobling af pumpen til fiber, er den beregnede tilnærmelse ikke tilstrækkeligt feller opnå en optimeret tilspidsning i et enkelt forsøg. Spectral overvågning giver mulighed for disse variationer i forsøgsopstilling, der skal overholdes, og tegnede sig for i in-situ nedtrapning.
Desuden genererer en effektiv superkontinuum (SC) i en kort tilspidset fiber reducerer mængden af lineære støj forstærkning bevare sammenhængen i SCG og hyppigheden kam egenskaber pumpekilde. 25-27 Korrekt dispersion forvaltning, og derfor nødvendigheden af i situ tapering, bliver endnu mere kritisk, når fiberen er kort, da SCG tolerance skalaer med længden.
In situ-tilspidsende opsætningen begynder med pumpen kilde, som er subharmoniske af en mode-locked Er-doteret fiber laser, 9 koblet ind i kernen af As 2 S 3 fiber, der vil være tilspidset. Udgangen af fiberen kobles derefter til en enhed, der kendetegner den spektrale profil. I experiment, en InSb detektor efter en monochromator med ~ 20 nm opløsning bruges til at overvåge en del af produktionen spektrum, hvor der er oprindeligt en meget lavt signal fra pumpen kilde (på ~ 3,9 um), således at fiberen kan overvåges, mens tilspidset. Når fiberen er tilspidset og spektret udvider, er den spektrale målesignal stiger spredningen optimeret til den enkelte eksperiment. Ved at overvåge spektret under tilspidsende proceduren, kan tilspidsede stoppes på det tidspunkt, hvor den spektrale udvidelse er maksimeret. In-situ tilspidsende muliggør optimeret dispersion forvaltning til effektiv SCG i en enkelt fiber taper. Tapering med en statisk, smal varmezone frembringer en kort fiber tilspidsningstaljen, 28, som giver mulighed for støjsvag SCG. Sammen kan in-situ statisk nedtrapning muliggøre sammenhængende, støjsvag, oktav-spænder SCG i midten IR.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1.. Tapering Setup Fabrication (Se Assembled Setup i figur 1)
- Sikre de motoriserede lineære føringer på breadboard (groft centreret), så at de faser er i kontakt, og vil oversætte mod og bort fra hinanden
- Forberede og placere fiber mounts
- Fastgør to optiske stillinger til de motoriserede lineære fase plader (en hver) ved hjælp af hullerne tættest på hinanden.
- Fastgør de nøgne optiske fibre mounts til toppen af stolperne. Sørg for, at v-riller til fiberen er justeret. (Bemærk: Højden af de nøgne optiske fibre mounts vil groft strålen højden af systemet Vælg den fremtidige post og piedestal højder i overensstemmelse hermed.).
- Forberede og placere input og output koblingselementer
- Fastgør de lineære oversættelse etaper til de motoriserede lineære føringer (én for input og én for output side) med adapterplader.
- Placer AR belagt ZnSe indgangskobling lens (monteret i et optisk montering med x og y oversættelse på en piedestal) på input oversættelse scenen. Vælg en brændvidde, der giver optimal kobling fra pumpen kilde til kernen af fiberen. Sørg midten af linsen er i samme højde som v-riller fiber klemmer.
- Placer ubelagte ZnSe output kobling linse (monteret i et optisk montering med x og y oversættelse på en piedestal) på den udgående oversættelse fase. Sørg midten af linsen er i samme højde som v-rille.
- Forberede og placere varmelegemet (som vist i figur 2)
- Machine aluminium blok til ønskede dimensioner (~ 6 mm x 25,4 mm x 17,5 mm) med huller til fiber (med en slids til at indsætte og fjerne fiber), og til overvågning af fiber temperatur, huller til varmepatroner, og 8 / 32 gevindhuller på top og bund til montering og sikring af varmepatroner.
- Sæt varmepatroner til than ordentlig huller i aluminium blokken og fastgør dem med 8/32 stilleskruer.
- Vedhæft en keramisk indlæg til toppen 8/32 sætskrue til termisk isolation.
- Vedhæft en optisk post til den keramiske post og bruge en ret vinkel indlæg klemme med et ekstra optisk indlæg at fastgøre ovnen til XYZ lineære scenen.
- Fastgør XYZ lineære fase til den breadboard så hullet for Som 2 S 3 fiber i aluminium varmeren kan centreres med v-riller fiber klemmer.
- Oversætte aluminium varmer med XYZ lineære tidspunkt, således at varmelegemet ikke længere er nær de nøgne optiske fibre klemmer, så fiberen skal sikres uhindret.
2.. Chalcogenide Fiber Forberedelse
- Soak en ønsket længde af den med kappe Som 2 S 3 fiber (skal være længere end 8,5 cm-længden af kappe fiber nødvendig for hver fiber tilspidsning) i acetone i omkring 10 minutter eller indtiljakke bliver blød. (Brug det passende opløsningsmiddel til jakken, hvis du bruger en anden fiber).
- Forsigtigt fjerne den blødgjorte jakke med en Kimwipe, fjernes et stykke længere end 5 cm ad gangen.
- Rengør nøgne fiber med isopropanol på en Kimwipe.
- Brug beavertail spaltekniven at kløve den ene ende af As 2 S 3 fiber. Billede det kasserede fiberspidsen at inspicere kløve kvalitet.
- Måle og bryde mindst 6,35 cm længde stykke af fiberen. Denne fiber længde skal være ~ 2 cm længere end længden er nødvendig for fiberen til knap stikker ud af fiber klemmer.
- Brug beavertail spaltekniven at spalte den anden ende af fiberen. Billede det kasserede fiberspidsen at inspicere kløve kvalitet. Undgå kontakt med den første spaltede ende af fiber.
- Placer fiber i fiber klemmerne på tilspidsende opsætningen. Undgå at berøre midten af fiberen (hvor fibrene vil blive opvarmet).
3.. In-situ Fiber Tapering Procedure
- Par midten IR pumpe kilde til den fundamentale tilstand af fiberen med AR belagt ZnSe linse (f = 12,7 mm). Brug den ikke-coatede ZnSe linse (f = 20 mm) til billedet output facet af fiberen med Pyrocam at sikre at strømmen er for det meste i den fundamentale tilstand. Sørg for at pumpen strålen udbreder sig langs aksen af fiberen. Hvis det ikke er, vil koblingen ændre sig, når de motoriserede faser begynder at bevæge sig.
- Placer en chopper foran pumpens kilde. (Dette trin er nødvendigt for AC koblet detektorer).
- Par outputtet af fiberen gennem monochromator og til InSb detektor ved hjælp af de ikke-coatede CaF2 linser (f = 20 mm) før og efter monochromator.
- Rotere gitteret af monochromator at tillade langbølgede ende af spektret at passere gennem monochromator indtil det transmitterede signal er næppe over støj gulvet (på ~ 3,9 um). I stedet for filtering med monochromator (trin 3.2.2 og 3.2.3), kan en passende optisk filter anvendes til at måle strømmen i påviselige bølgelængder længere end den længste målbare bølgelængde indhold af pumpen.
- Oversætte aluminium varmelegeme indtil fiberen glider gennem spalten og er centreret i aluminium varmelegeme s fiber hul.
- Placer RTD sensor niveau med en af varmepatroner. Tryk forsigtigt FTU sensoren mod aluminium varmelegeme, så det er fuldt ud i kontakt med blokken som vist i figur 2.. Hvis FTU ikke er i kontakt med varmelegeme korrekt (eller ikke i en gentagelig måde), vil temperaturen af blokken være ukendte og få fiberen til at bryde under tilspidsning. Sørg for, at signalet til monokromator ikke er faldet.
- En lille FTU kan placeres inden i den anden hul af varmeblokken for at overvåge temperaturen i hullet. (Valgfri)
- Brug den digitale mikroskop til iMage fiberen i varmeblokken for at muliggøre overvågning af fiberen under de skrå proces. (Valgfri)
- Dæk setup med en kasse (med huller til input og output bjælker) for at reducere luftstrømmen og giver mulighed for stabil tilspidsende temperatur.
- Med FTU og varmepatroner tilsluttet, tænde temperaturregulator. Indstil temperaturen til -200 ° C, hvor fiberen begynder at blødgøre (den nøjagtige temperatur vil afhænge af dimensionerne af ovnen, den omgivende temperatur, og luftstrøm omkring fiberen).
- Når temperaturen er stabil omkring setpunktet, starte Labview program, der oversætter motoriserede trin væk fra hinanden på ~ 10 um / sek i hver retning.
- Overvåge signalstyrken af InSb detektor, som er den spektrale målesignal. Når detektorsignalet når sin maksimale værdi (være omhyggelig med ikke at mætte detektor), stoppe motoriserede etaper, og slå de varmepatroner (temperatur controller).
- Vente på ~ 10 min for fiberen at størkne (detektorsignalet vil falde lidt under denne proces, sandsynligvis på grund af temperaturafhængighed af brydningsindekset eller termisk sammentrækning).
- Oversætte varmeblokken langs fiberen til en fiber klemme hvor fibrene er utilspidsede. Så omsættes varmeblokken væk fra fiberen ved hjælp af slidsen i varmeblokken at tillade fiberen at passere.
- Karakterisere SCG gennem spektrale målinger med monokromator. En InAs filter kan være nødvendige for præcist at måle den langbølgede del af spektret.
- Fjern fiber, hvis det ønskes.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Efter en vellykket afslutning af in-situ nedtrapning procedure, udvidet pumpens spektrum til at dække 2,2-5 um (på ~ 40 dB under peak), som det ses i figur 3.. Pumpen puls energi i som 2 S 3 fiber var ~ 250 PJ med en indledende puls længde under 100 fsec. Den korte længde af tilspidsede taljen, ~ 2,1 mm, giver mulighed for generering af en bredbåndsforbindelse, sammenhængende SC. Dette bevarer de frekvensbånd kam egenskaber pumpekilde. Mere information om frekvens kam og andre egenskaber SCG kan findes i 1..
Den resulterende tilspidsede fiber talje fra singlemode Som 2 S 3 fiber (oprindelig 7 um kernediameter, 160 um beklædning diameter og 0,2 NA) er vist i et SEM-billede i fig. 4. Ved en diameter på ~ 2,3 um er tilspidsningstaljen for lille til at kunne ses med det blotte øje, når i opsætningen, men det kan iagttages gennem diffraktion o FA lyskilde. Den tilspidsede taljen vil være ca så længe den faktiske varme zone varmeblokken. Statisk tilspidsning genererer en lang, eksponentiel overgang region fra den utilspidsede fiber til den tilspidsede fiber taljen, der optager de resterende ~ 16 mm for at trække længden.
Da fiberen er tilspidset, det detekterede spektrale målesignalet ligner fig. 5. Dette signal skal forblive nogenlunde konstant indtil spektral udvidelse i fiberen begynder at opstå, når GVD bliver tæt på optimal. Signalet stiger til et højdepunkt på en trække længde ~ 18 mm og hurtigt begynder at falde som GVD passerer det optimale punkt. 3-dB bredde af toppen i den spektrale målesignalet er kun 252 nm, og 10 dB bredde er 572 nm, hvilket demonstrerer følsomhed til den tilspidsede fiber diameter og understreger behovet for in-situ nedtrapning.
re 1 "fo: content-src =" / files/ftp_upload/50518/50518fig1highres.jpg "fo: content-width =" 5in "src =" / files/ftp_upload/50518/50518fig1.jpg "/>
Figur 1.. In-situ Fiber Tapering Setup. FS pumpekilde er koblet ind i den som 2 S 3 fiber med linsen L 1 ved at optimere L 1 's lineær fase position (vist i lysegrå) og XY position objektivfatningen (ikke vist i figuren). Udgangen af fiberen er koblet til den spektrale måleindretning med L 2 optimeres med en lineær fase. De motoriserede etaper (vist i mørkegrå) trække fiberen væk fra den centrale varmelegeme og stop, når den spektrale måleværdi er maksimeret.
Figur 2. Aluminum varmeblok. Varmerens blokk er ~ 6 mm tyk med to 4 mm huller (en for fiberen og én til at overvåge den omtrentlige temperatur af fiberen). En lille slids skæres i blokken for at tillade indsættelse og fjernelse af fiberen. Blokken er 2,54 cm lang, hvilket er lige lang nok til at passe hele varmeelement af varmepatroner. En keramisk indlæg (fastgjort med en 8/32 sæt skrue) giver termisk isolation. FTU Føleren placeres i kontakt med varmeblokken og niveau med en varmepatron at give den hurtigste feedback loop mulig. Højden af block-ikke en vigtig dimension, så længe der er plads til de varmepatroner, 4 mm huller til fiberen, og haner til at montere varmeren block-er ~ 1,75 cm.
Figur 3. SCG Spectrum. Den normaliserede spektre af tHan indgang (pumpe) og output (SCG) er vist. Den genererede båndbredde af produktionen er ~ 3 gange bredere end input frekvens enheder på 40 dB under toppen. Dip i output spektrum omkring 4,2 um svarer til CO 2 absorption i atmosfæren.
Figur 4.. SEM Billeder af koniske Som 2 S 3 Fiber. Eksempler på tilspidsede Som 2 S 3 fibre er vist i (a) og (b) (bevidst brudt efter tilspidset efter SEM billeddannelse). (A) SEM-billede af en Som 2S 3 fiber tilspidset til ca diameteren for optimal SCG, ~ 2,3 um. (b) En SEM billede af en som 2 S 3 fiber tilspidset viser den mindste koniske diameter oprettet med det sætop, ~ 760 nm.
Figur 5. Spectral Måling Signal vs Pulling Længde. Den normaliserede udgangseffekt efter monochromator, sæt stille på 3,9 um, er vist for en enkelt fiber taper eksperiment. Udgangseffekten begynder at dramatisk stige efter ~ 17 mm for at trække længde. Den maksimale signal forekommer tæt på 18 mm trække længde, svarende til en fiberdiameter ~ 2.3 um. De motoriserede etaper blev stoppet kort efter denne top blev nået.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Vi har demonstreret en ny fiber tilspidsende procedure og verificeret dens gyldighed ved at udføre SCG i midten IR. Til den bedste af vores viden, er den alternative metode for denne ansøgning er baseret på bestemmelse af fiberen trække nødvendige længde for at skabe en tilspidset fiberdiameter der tilføjer nok bølgelederdispersion at optimere SCG i fiberen tilspidsning ved beregning, men da den trækker længde nødvendig at maksimere den spektrale udvidelse til en bestemt længde af fiber varierer for hvert eksperiment, er dette beregnede værdi kun en tilnærmelse. Den alternative metode kræver så fiber vokslys, der skal oprettes og testes en efter den anden, indtil en ønsket taper er fundet. Ved at være i stand til at overvåge den spektrale profil SCG og bruge det som kriterium for at stoppe de skrå processen har vi optimeret produktionen af en enkelt fiber taper at opnå betydelige udvidelse i et kort tilspidsning. Dette reducerer omkostningerne og tidsforbruget til slægterte et nyttigt fiber taper.
Den mest almindelige fejl er brud på fiberen under de skrå proceduren. Pauser er normalt forårsaget af forkert indstilling af temperaturen af varmeblokken. Hvis temperaturen er for lav, vil fiberen knække på grund af høj spænding. Hvis temperaturen er for høj, kan overfladen krystallisation, 29, der genererer revner i overfladen af fiberen, der let forplanter under spænding, producere en pause i fiberen. Af de to, var hyppigere fejltilstanden overophedning fiberen, sædvanligvis fra ikke placere FTU sensoren i den korrekte position. En fiber pause er let påviselige som den spektrale målesignal vil pludselig falde til støjen gulvet.
Yderligere forbedringer til opsætningen er mulige. For eksempel ville permanent fastgørelse FTU sensoren til varmeblokken mulighed for en mere gentagelig tilspidsende temperatur, eliminerer den mest almindelige form for svigt. Også remOving fugt fra de skrå opsætningen ved skylning opsætningen med tør N2 kan man måske undgå brud under nedtrapning. Fjernelse af en vellykket fiber tilspidsning er blevet udført, men en reproducerbar procedure endnu ikke blevet udviklet. Coating Som 2 S 3 fiber med en tyk, beskyttende, lavt indeks, lavt tab, kunne kappemateriale forbedre den mekaniske stabilitet af fiberen og give mulighed for lettere håndtering af den tilspidsede fiber. Hjælp af alternative metoder til overvågning af spektret, som ved hjælp af en lang bølgelængde pass filter, der transmitterer den lange bølgelængde siden af pumpen kilden, kunne forenkle afsløring ordningen. Der er flere valgfri ændringer, der kan være i stand til at udvide anvendeligheden af de nuværende in-situ nedtrapning setup. Dimensionerne af aluminium varmeblokken kan ændres for at ændre længden af den tilspidsede område. Dynamisk tapering, som består af at flytte varmeelementet i forhold til fiberen under tilspidsningenning (flamme børstning) og / eller flytte faser med forskellige hastigheder, kan også gøres med in situ-overvågningssystemer. Dette ville give mulighed for forskellige koniske fiber profiler, der skal oprettes. Den samlede dispersion opleves af pumpekilde ville så afhænge af den oprettede profil. Også ville erstatte varmelegemet med en høj temperatur varmelegeme tillade fibre med højere smeltepunkter at være tilspidset.
Selvom der endnu ikke påvist, kan in-situ fiber tilspidsende teknik anvendes på andre fiberbaserede enheder, der er fremstillet ved fiber tilspidset. Svag tilspidsning i MOFs kan finjustere dispersion af fiber til effektiv SCG. 10. Ved hjælp af en bredbåndsforbindelse kilde, der dækker pasbånd en MOF (måske en SCG baseret kilde), pasbåndet, som skalerer med dimensionen størrelse microstructuring, kan være blå-skiftet med in-situ fiber nedtrapning. 11. Derudover kan en bredbåndsforbindelse kilde være osed at karakterisere fiberkomponenter, såsom fiber koblere 12 og WDMs, 13 fabrikeret gennem fiberen tilspidsende under produktionen for bedre at imødekomme specifikationerne. In situ fiber tilspidsende kan tilpasses til at optimere resultaterne af de fleste fiber tilspidsede eksperimenter.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
En USA foreløbig patentansøgning er indgivet beskytte teknologien oplyses i denne artikel.
Acknowledgments
Forfatterne vil gerne takke G. Shambat, C. Phillips, K. Aghaei for uvurderlige diskussioner, F. Afshinmanesh til SEM billeder, T. Marvdashti for eksperimentel support og MF Churbanov og GE Snopatin fra Institut for Kemi af High-Renhed Stoffer og VG Plotnichenko og EM Dianov fra Fiber Optics Research Center i den russiske videnskabsakademi for at levere Som 2 S 3 fiber. Vi er også taknemmelige for støtte fra Office of Naval Research, NASA, Air Force Kontoret for Videnskabelig Forskning, Agilent, og Det Fælles Technologies kontoret.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Motorized Linear Stages | Newport | MFA-PPD | Available from other vendors. |
| Motorized Stage Controller | Newport | ESP301 | Available from other vendors. |
| Aluminum Block | Any vendor. | Dimensions will vary depending on desired taper length. | |
| RTD Sensor | Omega | 1PT100GX1510 | |
| Cartridge Heaters | Omega | CSS-01115/120V | |
| Temperature Controller | Omega | CSC32 | |
| Input Coupling Linear Translation Stage | CVI | 07TXS224 | Available from other vendors. |
| Output Coupling Linear Translation Stage | Newport | 422-1S | Available from other vendors. |
| XYZ Linear Translation Stage | Newport | 461 | Available from other vendors. |
| Assorted posts, optics mounts, bases, and forks | Any vendor. | ||
| Optical Breadboard | Thorlabs | MB12 | Available from other vendors. |
| Input Coupling ZnSe Lens | Thorlabs | AL72512-E | Available from other vendors. Input coupling focal length depends on pump source and fiber mode field diameter. |
| Output Coupling ZnSe Lens | Edmund Optics | NT62-961 | Available from other vendors. |
| Box | Any type will do. | Must be large enough to allow stage movement. Needs apertures for input and output coupling of light. | |
| Ceramic Optical Post | Any vendor. | ||
| Digital Microscope | Any vendor. | Optional. | |
| Table Clamps | Thorlabs | CL5 | Available from other vendors. |
| Bare Fiber clamps | Thorlabs | HFF003 | Available from other vendors. |
| Table 1. Tapering Setup Materials. | |||
| As2S3 Optical Fiber | Fiber Optics Research Center of the Russian Academy of Sciences | Available from other vendors, such as CorActive. | |
| Beavertail Cleaver | Fiber Network Tools | S-315 | Available from other vendors. Hand cleaving or polishing fiber tips can also produce high quality fiber tips. |
| KimWipes | Kimberly-Clark Professional | 34120 | Available from other vendors. |
| Acetone, Isopropanol | Any vendor. | ||
| Table 2. Materials for Chalcogenide Fiber Preparation. | |||
| Pyrocam | Ophir Photonics | Pyrocam III Series | Any camera with sensitivity at pump wavelength will work. |
| Monochromator | Photon Technology International | A 100 line/mm grating was used. Any spectral measurement device will work (e.g. longpass filter). | |
| CaF2 Lenses | Thorlabs | LB5922 | Available from other vendors. |
| InAs Filter | Any vendor. | Available from other vendors. | |
| Amplified InSb Detector | Hamamatsu | P4631-03 | Available from other vendors. |
| Computer | Any vendor. | ||
| DAQ | National Instruments | USB X Series | |
| Labview software for motorized stages | National Instruments | Optional. Custom program. | |
| Labview software for collecting detector data | National Instruments | Optional. Custom program. | |
| Assorted posts, optics mounts, bases, and forks | |||
| 1" Gold mirrors | Any vendor. | ||
| Chopper and controller | Any vendor. | SRS Model SR540 | Optional. Depends on detector being used. |
| Table 3. Materials for In-situ Tapering Procedure. | |||
References
- Marandi, A., Rudy, C. W., Plotnichenko, V. G., Dianov, E. M., Vodopyanov, K. L., Byer, R. L. Mid-infrared supercontinuum generation in tapered chalcogenide fiber for producing octave-spanning frequency comb around 3 μm. Optics Express. 20, 24218-24225 (2012).
- Schliesser, A., Picque, N., Hansch, T. W.
- Diddams, S. A., Hollberg, L., Mbele, V. Molecular fingerprinting with the resolved modes of a femtosecond laser frequency comb. Nature. 445, 627-630 (2007).
- Thorpe, M. J., Balslev-Clausen, D., Kirchner, M. S., Ye, J. Cavity-enhanced optical frequency comb spectroscopy: application to human breath analysis. Optics Express. 16, 2387-2397 (2008).
- Sears, C. M. S., Colby, E., England, R. J., Ischebeck, R., McGuinness, C., Nelson, J., Noble, R., Siemann, R. H., Spencer, J., Walz, D., Plettner, T., Byer, R. L. Phase stable net acceleration of electrons from a two-stage optical accelerator. Physical Review Letters. 11, 101301 (2008).
- Popmintchev, T., Chen, M. C., Arpin, P., Murnane, M. M., Kapteyn, H. C. The attosecond nonlinear optics ofbright coherent X-ray generation. Nature Photonics. 4, 822-832 (2010).
- Dudley, J. M., Taylor, J. R. Supercontinuum generation in optical fibers. , Cambridge University Press. (2010).
- Birks, T. A., Wadsworth, W. J., Russell, P. S. J.
- Leindecker, N., Marandi, A., Byer, R. L., Vodopyanov, K. L. Broadband degenerate OPO for mid-infrared frequency comb generation. Optics Express. 19, 6296-6302 (2011).
- Liao, M., Yan, X., Gao, W., Duan, Z., Qin, G., Suzuki, T., Ohishi, Y. Five-order SRSs and supercontinuum generation from a tapered tellurite microstructured fiber with longitudinally varying dispersion. Optics Express. 19, 15389-15396 (2011).
- Mägi, E. C., Steinvurzel, P., Eggleton, B. J.
- Ozeki, T., Kawasaki, B. S. Optical directional coupler using tapered sections in multimode fibers. Applied Physics Letters. 28, 528-529 (1976).
- Yataki, M. S., Payne, D. N., Varnahm, M. P. All-fibre wavelength filters using concatenated fused-taper couplers. Electronic Letters. 21, 248-249 (1985).
- Chandalia, J. K., Eggleton, B. J., Windeler, R. S., Kosinski, S. G., Liu, X., Xu, C. Adiabatic coupling in tapered air-silica microstructured optical fiber. IEEE Photonics Technology Letters. 13, 52-54 (2001).
- Mora, J., Díez, A., Fonjallaz Andréz, P. Y., Popov, M. Tunable dispersion compensator based on a fiber Bragg grating written in a tapered fiber. IEEE Photonics Technology Letters. 16, 2631-2633 (2004).
- Rusu, M., Herda, R., Kivistö, S., Okhotnikov, O. G. Fiber taper for dispersion management in a mode-locked ytterbium fiber laser. Optics Letters. 31, 2257-2259 (2006).
- Alfanao, R. R., Shapiro, S. L. Emission in the region 4000 to 7000 A via four-photon coupling in glass. Physical Review Letters. 24, 584-587 (1970).
- Eggleton, B. J., Luther-Davies, B., Richardson, K.
- Snopatin, G. E., Shiryaev, V. S., Plotnichenko, V. G., Dianov, E. M., Churbanov, M. F. High-purity chalcogenide glasses for fiber optics. Inorganic Materials. 45, 1439-1460 (2009).
- Harbold, J. M., Ilday, F. O., Wise, F. W., Sanghera, J. S., Nguyen, V. Q., Shaw, L. B., Aggarwal, I. D. Highly nonlinear As-S-Se glasses for all-optical switching. Optics Letters. 27, 119-121 (2002).
- Hudson, D. D., Dekker, S. A., Magi, E. C., Judge, A. C., Jackson, S. D., Li, E., Sanghera, J. S., Shaw, L. B., Aggarwal, I. D., Eggleton, B. J. Octave spanning supercontinuum in an As2S3 taper using ultralow pump pulse energy. Optics Letters. 36, 1122-1124 (2011).
- Domachuk, P., Wolchover, N. A., Cronin-Golomb, M., Wang, A., George, A. K., Cordeiro, C. M. B., Knight, J. C., Omenetto, F. G. Over 4000 nm bandwidth of mid-IR supercontinuum generation in sub-centimeter segments ofhighly nonlinear tellurite PCFs. Optics Express. 6, 7161-7168 (2008).
- Hu, J., Menyuk, C. R., Shaw, L. B., Sanghera, J. S., Aggarwal, I. D. Maximizing the bandwidth of supercontinuum generation in As2Se3 chalcogenide fibers. Optics Express. 18, 6722-6739 (2010).
- El-Amraoui, M., Fatome, J., Jules, J. C., Kibler, B., Gadret, G., Fortier, C., Smektala, F., Skripatchev, I., Polacchini, C. F., Messaddeq, Y., Troles, J., Brilland, L., Szpulak, M., Renversez, G. Strong infrared spectral broadening inlow-loss As-S chalcogenide suspended core microstructured optical fibers. Optics Express. 18, 4547-4556 (2010).
- Marandi, A., Leindecker, N., Byer, R. L., Vodopyanov, K. L. Coherence properties of a broadband femtosecond mid-IR optical parametric oscillator operating at degeneracy. Optics Express. 20, 7255-7262 (2012).
- Dudley, J. M., Coen, S. Coherence properties of supercontinuum spectra generated in photonic crystal and tapered optical fibers. Optics Letters. 27, 1180-1182 (2002).
- Corwin, K. L., Newbury, N. R., Dudley, J. M., Coen, S., Diddams, S. A., Weber, K., Windeler, R. S. Fundamental noise limitations to supercontinuum generation in microstructure fiber. Physical Review Letters. 90, 113904 (2003).
- Birks, T. A., Li, Y. W.
- Churbanov, M. F. High-purity chalcogenide glasses as materials for fiber optics. Journal of Non-Crystalline Solids. 184, 25-29 (1995).
