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Engineering

의 현장 중간 적외선 supercontinuum의 생성을위한 칼 코게 나이드 광섬유 테이퍼

Published: May 27, 2013 doi: 10.3791/50518
Automatic Translation
1, 1, 1, 1
1Edward L. Ginzton Laboratory, Stanford University

Summary

우리가하는 방법을 설명

Abstract

테이퍼 칼 코게 나이드 섬유 초 연속 생성 (SCG)은 같은 분자 지문, 3 추적 가스 감지, 4와 같은 응용 프로그램에 대한 중간 적외선 (또는 대략 2-20 μm의 파장 범위, 중반 IR) 주파수 빗 1, 2,을 확대하는 것이 바람직하다 고조파 발생을 통해 레이저 기반의 입자 가속, 5, X-선 생산. 6 테이퍼 광섬유의 효율적인 SCG를 달성의 시작 부분에 군속도 분산 (GVD) 및 광 펄스의 시간적 특성의 정밀한 제어를 필요로 섬유, 테이퍼 형상에 크게 의존한다 7. 실험 - 같은 섬유 길이, 환경 온도 테이퍼, 또는 섬유에 결합 된 전원으로 연속 SCG의 끝이 가늘어 설정 및 절차의 차이로 인해 8의에서 현장 스펙트럼 모니터링 SCG는 단일 실험의 출력 스펙트럼을 최적화 할 필요가있다.

SCG에 대한 테이퍼의 현장 섬유 스펙트럼 측정 장치 테이퍼 될 수있는 광섬유를 통해 펌프 소스를 커플 링으로 구성되어 있습니다. 스펙트럼 측정 신호를 실시간으로 관찰하는 동안 섬유는 가늘게이다. 신호가 그것의 첨단을 도달 할 때, 테이퍼가 중지됩니다. 의 현장 가늘게 절차는 시중에서 가까운 IR 주파수 빗의 서브 하모닉의 안정, 옥타브에 걸친 중반 IR 주파수 빗의 생성을 허용합니다. 9이 방법으로 인해 시간과 필요한 재료의 감소로 비용을 절감 단지 2 mm의 허리 길이와 최적의 테이퍼를 제조한다.

의 현장 가늘게 기술이 융합 된 섬유 커플러 (12) 및 파장 분할 멀티플렉서 (WDMs), 13 MOFs를, 11 최적화 테이퍼 광섬유 쌍의 통과 대역의 10 튜닝 SCG위한 마이크로 구조 광섬유 (MOF)을 최적화 확장 할 수 있습니다또는 압축 분산 보상을 수정 또는 광 펄스 스트레칭. 14-16

Introduction

먼저 가시 파장 범위에서 생산 된 후 1.7 SCG 소스가 크게 분광학의 응용 프로그램에 의해 구동 중반 IR, 3., 황화물, 셀렌 및 tellurides 등 4 칼 코게 나이드 섬유 향해 이동했다에 대한 인기가 소재하고있다 그들의 낮은 전파 손실 및 100 이상 18 이하 높은 비선형에 중반 IR 인해 dB / km 19과 2로 용 ​​~ 200 배 실리카의 S 3, 20 각각. 그러나, 대부분의 chalcogenides의 제로 GVD 파장 대량 재료 또는 표준 단일 모드 칼 코게 나이드 섬유 도전 SCG을 만들기 가능한 초고속 펌프 소스의 대부분의 중심 파장을 넘어 중반 IR에 위치하고 있습니다. 도파관 분산은 SCG의 제로 GVD 점을 수정하는 데 사용할 수 있습니다. 강력한 도파로 분산을 도입 7 방법은 섬유 마이크로 구조 섬유, 22-24를 사용하여 21, 8, 테이퍼 또는 포함펌프 파장 아래의 제로 GVD 파장을 이동하여 두. 10도 조합 펌프는 섬유 변칙 분산을 경험하게 될 것입니다. 변칙 분산 체제에서 솔리톤 형성은 자기 위상 변조와 GVD에 의한 선형 처프에 의한 비선형 짹짹의 균형을 통해 발생합니다. 펨토초 펌프 소스, 확대 스펙트럼은 일반적으로 펄스가 광섬유를 따라 전파로 초기 시간 압축 한 후 발생 솔리톤 분열 또는 펄스의 파괴에 의해 지배된다. 섬유의 경우 7, 가늘게 전체 자료 모두 GVD-등을 계산하고 도파관 분산 - 수 크게 확대 스펙트럼을 생산하는 데 필요한 최종 테이퍼 직경의 근사치를 제공합니다. 때문에 GVD와 섬유 펌프의 테이퍼 영역과 결합하기 전에 섬유 길이의 변경 등의 실험 실험 사이의 변동에 SCG의 강력한 의존도, 계산 된 대략이 충분 F하지 않습니다또는 단일 재판에 최적화 된 테이퍼를 달성. 스펙트럼 모니터링의 현장 가늘어에 대해 관찰하고 설명 할 수있는 실험 장치에서 이러한 변화를 할 수 있습니다.

또한, 짧은 테이퍼 광섬유의 효율적인 초 연속 (SC)를 생성하는 SCG의 일관성과 펌프 소스의 주파수 빗 특성을 보존 비선형 잡음 증폭의 양을 줄일 수 있습니다. 25-27 적절한 분산 관리, 그러므로에서의 필요성 가늘게 현장, 길이 SCG 허용 비늘, 섬유 길이가 짧은 경우 더욱 중요해집니다.

의 현장 가늘게 설정 테이퍼 될 것으로 2 S 3 광섬유의 코어에 결합 모드 잠금 어븀 첨가 광섬유 레이저, 9 저조하다 펌프 소스로 시작합니다. 섬유의 출력은 스펙트럼 프로파일의 특성을 장치에 연결된다. experim에서펌프 소스 (~ 3.9 μm의에서)에서 매우 낮은 신호가 처음으로이 곳 ENT, 해상도 ~ 20 m로 단색 이후의 InSb 검출기 섬유를 모니터링 할 수 있도록 출력 스펙트럼의 일부를 모니터링하는 데 사용됩니다 동안 테이퍼. 섬유 테이퍼과 스펙트럼이 넓어 때, 분산 등의 스펙트럼 측정 신호의 증가는 개별 실험에 최적화되어 있습니다. 가늘게 절차를 수행하는 동안 스펙트럼을 모니터링하여, 테이퍼가 확대 스펙트럼이 극대화 된 시점에서 중지 할 수 있습니다.에서 현장 가늘게은 단일 광섬유 테이퍼의 효율적인 SCG에 최적화 된 분산 관리 할 수 있습니다. 정적, 좁은 열 영역에 가늘게하는 저잡음 SCG를 허용하는 짧은 섬유 테이퍼 허리, 28를 생성합니다. 함께, 테이퍼의 현장 정적 중반 IR의 일관성, 낮은 소음, 옥타브에 걸친 SCG를 활성화 할 수 있습니다.

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Protocol

1. 테이퍼 설치 제작 (그림 1의 조립 설치를 참조하십시오)

  1. 단계가 접촉하고 서로를 향해 멀리 번역 할 수 있도록 브레드 (대략 중심으로)에 대한 자동화 된 선형 단계 보안
  2. 섬유 마운트를 준비하고 배치
    1. 서로에게 가장 가까운 구멍을 사용하여 자동화 된 선형 단계 플레이트 (각각 하나씩)에 두 개의 광학 글을 첨부합니다.
    2. 게시물의 꼭대기에 노출 된 광섬유 마운트를 부착합니다. 섬유 V-홈이 정렬되어 있는지 확인합니다. (참고 : 벌거 벗은 광섬유 마운트의 높이가 대략 시스템의 빔 높이있을 것이다 그에 따라 미래의 게시물 및 받침대 높이를 선택합니다..)
  3. 입력 및 출력 커플 링 요소를 준비하고 배치
    1. 어댑터 플레이트 모터 리니어 스테이지 (입력 하나의 출력 측에 대해 하나)에 선형 변환 단계를 연결합니다.
    2. AR 코팅 ZnSe 입력 커플 링 L를 놓고입력 변환 무대에서 ENS (받침대에 x와 y의 번역과 광학 마운트에 장착). 펌프 소스에서 섬유의 코어에 최적의 결합을 제공하는 초점 거리를 선택합니다. 렌즈의 중심이 섬유 클램프 V-그루브와 같은 높이에 있는지 확인합니다.
    3. 출력 변환 무대에 코팅 ZnSe 출력 커플 링 렌즈 (받침대에 x와 y의 번역과 광학 마운트에 장착)를 배치. 렌즈의 중심이 V-그루브와 같은 높이에 있는지 확인합니다.
  4. (그림 2)을 준비하고 가열 요소를 배치
    1. 기계 알루미늄 블록 섬유 (삽입 섬유를 제거하기위한 슬릿)을위한 그리고, 카트리지 히터, 8 / 용 구멍 섬유의 온도를 모니터링하기위한 구멍 원하는 치수 (~ 6mm X 25.4 mm X 17.5 mm)로 32 카트리지 히터를 장착하고 확보 위쪽과 아래쪽에 구멍을 탭.
    2. t에 카트리지 히터를 삽입그는 적절한 알루미늄 블록의 구멍 32분의 8 세트 스크류로 고정합니다.
    3. 열 절연을위한 최고 32분의 8 고정 나사에 세라믹 포스트를 연결합니다.
    4. 세라믹 게시물에 광학 게시물을 부착하고 XYZ 선형 단계로 히터를 확보하기 위해 추가로 광학 글과 직각 포스트 클램프를 사용합니다.
    5. 알루미늄 히터 2 S 3 섬유로의 구멍 섬유 클램프 V-홈을 중심으로 할 수 있도록 브레드 보드에 XYZ 리니어 스테이지를 고정합니다.
    6. 히터 섬유 방해하지 않고 확보 할 수 있도록 벌거 벗은 광섬유 클램프 근처에 더 이상 발생하지 않도록 XYZ 리니어 스테이지 알루미늄 히터를 변환합니다.

2. 칼 코게 나이드 섬유 제조

  1. 2 S 3 섬유로 재킷의 원하는 길이를 적시 (해야합니다 이상 8.5 cm - 각 광섬유 테이퍼에 필요한 외피 섬유의 길이) 약 10 분 동안 아세톤 또는 때까지재킷 소프트됩니다. (다른 섬유를 사용하는 경우 재킷에 적절한 용매를 사용).
  2. 부드럽게 한 번에 5cm 이상 더 이상 부분을 제거 KimWipe으로 부드럽게 재킷을 제거합니다.
  3. KimWipe에 이소프로판올을 가진 벌거 벗은 섬유를 청소합니다.
  4. 2 S 3 섬유로의 다니엘 한쪽 끝을 beavertail 칼을 사용합니다. 다니엘의 품질을 검사하는 이미지 폐기 섬유 팁.
  5. 측정 및 섬유의 적어도 6.35-cm 길이 조각을 휴식. 이 섬유 길이가 거의 섬유 클램프 내밀어 섬유에 필요한 길이보다 ~ 2cm 이상이어야합니다.
  6. 다니엘 섬유의 제 2 단부에 beavertail 칼을 사용합니다. 다니엘의 품질을 검사하는 이미지 폐기 섬유 팁. 섬유의 첫 번째 쪼개진 끝과의 접촉을 피할 것.
  7. 가늘게 설정의 섬유 클램프의 섬유를 놓습니다. 섬유 (여기서 섬유 가열 될 것이다)의 중심을 만지지 마십시오.

3.에 현장 섬유 꼭지절차를 슬림화

  1. AR 코팅 ZnSe 렌즈 (f = 12.7 mm)를 가진 섬유의 기본 모드로 몇 중반 IR 펌프 소스를. 이미지 전원이 기본 모드에서 주로인지 확인하는 Pyrocam와 섬유의 출력 패싯에 코팅 ZnSe 렌즈 (F = 20mm)를 사용합니다. 펌프 빔 섬유의 축을 따라 전파되어 있는지 확인합니다. 그렇지 않은 경우 자동화 된 단계가 움직이기 시작하면, 커플 링 변경됩니다.
    1. 펌프 소스 앞에 헬기를 배치합니다. (이 단계는 AC 커플 탐지기 필요합니다.)
    2. 단색을 통해와 단색 전후 코팅 CAF 2 렌즈 (F = 20mm)를 사용하여 InSb을 검출기 섬유의 몇 출력.
    3. 전송 된 신호가 거의 노이즈 플로어 (~ 3.9 μm의)에서 위에까지 스펙트럼의 장파장 측 단색을 통과 할 수 있도록 단색의 격자를 회전합니다. 대신 필터단색과 ING (단계 3.2.2 및 3.2.3), 적절한 광학 필터는 펌프의 긴 측정 가능한 파장 내용보다 더 검출 파장 전력을 측정하는 데 사용할 수 있습니다.
  3. 섬유 슬릿을 통해 미끄러 져 알루미늄 히터의 섬유 구멍의 중앙까지 알루미늄 히터를 변환합니다.
  4. 카트리지 히터 중 하나를 사용하여 RTD 센서 수준을 놓습니다. 그림 2와 같이이 블록과 접촉 완전히되도록 부드럽게 알루미늄 히터에 대한 RTD 센서를 누릅니다. RTD가 제대로 히터 (혹은 반복 방식)과 접촉하지 않은 경우, 블록의 온도를 알 수 있으며 섬유가 가늘어 동안 중단하게됩니다. 단색의 신호가 감소되지 않았는지 확인합니다.
    1. 작은 RTD는 구멍에 온도를 모니터링하기 위해 히터 블록의 다른 구멍 안쪽에 배치 할 수 있습니다. (선택 사항)
  5. 나에 디지털 방식으로 현미경을 사용하여테이퍼 과정에서 섬유의 모니터링이 가능하도록 히터 블록의 마법사 섬유. (선택 사항)
  6. 공기 흐름을 줄이고 안정적​​인 가늘게 온도 허용하는 상자 (입력 및 출력 빔의 구멍)와 설정을 포함합니다.
  7. RTD 및 카트리지 히터 연결로, 온도 조절기의 전원을 켭니다. 섬유가 부드럽게 시작 ~ 200 ° C (정확한 온도가 섬유 주위 히터, 환경 온도, 공기 흐름의 크기에 따라 달라집니다) 온도를 설정합니다.
  8. 온도가 설정 점을 중심으로 안정되면, 멀리 한 각 방향 ~ 10 ㎛ / 초에서 서로 전동 스테이지를 변환하는 LabVIEW 프로그램을 시작합니다.
  9. 스펙트럼 측정 신호의 InSb 검출기의 신호를 모니터링 할 수 있습니다. 검출기 신호가 최대 값 (탐지기를 포화하지 않도록주의)에 도달하면, 자동화 단계를 중지하고 카트리지 히터 (온도 조절기)를 해제.
  10. (검출기 신호가 굴절 인덱스 또는 열 수축 온도 의존성으로 인해 대부분,이 과정에서 약간 감소합니다) 응고 섬유 ~ 10 분 기다립니다.
  11. 섬유 untapered 인 섬유 클램프쪽으로 섬유를 따라 히터 블록을 변환합니다. 다음 섬유가 통과 할 수 있도록 히터 블록에 슬릿을 사용하여 섬유 히터 블록을 멀리 번역.
  12. 단색과 스펙트럼 측정을 통해 SCG의 특성. InAs로 필터는 정확하게 스펙트럼의 긴 파장 부분을 측정하기 위해 필요할 수 있습니다.
  13. 원하는 경우 섬유를 제거합니다.

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Representative Results

의 현장 가늘게 절차를 성공적으로 완료 한 후, 펌프 스펙트럼은 그림 3에서 볼 2.2-5 μm의 (피크 아래 ~ 40dB시)에서 충당하기 위해 확대. 으로 2 S 3 섬유 펌프 펄스 에너지 100 FSEC에 따라 초기 펄스 길이 ~ 250 PJ했다. 테이퍼 허리의 짧은 길이 ~ 2.1 mm는, 광대역, 일관된 SC의 생성을 허용합니다. 이 펌프 소스의 주파수 빗 속성을 유지합니다. 주파수 빗 SCG의 다른 속성에 대한 자세한 정보는 60에서 찾을 수 있습니다.

2 S 3 섬유 (원래 7 μm의 코어 직경 160 μm의 클래딩 직경 0.2 NA)으로 단일 모드에서 결과 테이퍼 섬유 허리는 그림 4의 SEM 이미지에 표시됩니다. ~ 2.3 ㎛의 직경에, 테이퍼 허리 때 설정에서 눈으로 관찰하기에는 너무 작지만, 그것은 회절 O를 통해 관찰 할 수있다 FA 광원. 테이퍼 허리 히터 블록의 효과적인 열 영역과 거의 같은 길이 될 것입니다. 정적 테이퍼는 나머지를 차지 테이퍼 섬유 허리 ~ 당겨 길이 16 mm까지 untapered 섬유 길이, 지수 전이 영역을 생성합니다.

섬유가 가늘게되고으로 감지 된 스펙트럼 측정 신호는 그림 5와 비슷합니다. 섬유 스펙트럼 확대 될 때까지이 신호가 거의 일정하게 유지해야한다 GVD 최적에 가까운 될 때 발생하기 시작합니다. 신호는 ~ 18mm의 당기 길이 최대로 증가하고 신속하게 GVD가 최적의 지점을 통과 떨어지기 시작합니다. 스펙트럼 측정 신호의 피크의 3-dB의 폭은 252 nm의이며 10 dB의 폭은 572 nm의 테이퍼 섬유 직경에 대한 민감도를 보여주고있는 현장 가늘게의 필요성을 강조하고있다.

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그림 1. 현장에서 섬유가 설정 테이퍼. FS 펌프 공급하는 것은에 결합되어 최적화 L 1의 선형 단계의 위치 (밝은 회색으로 표시)와 렌즈 마운트의 XY 위치하여 렌즈 L 1 2 S 3 섬유로 (그림에는 표시되지 않음). 섬유의 출력은 선형 단계로 최적화 된 L 2 스펙트럼 측정 디바이스에 연결된다. 자동화 단계 (진한 회색으로 표시) 거리 중앙 난방에서 섬유를 뽑아 스펙트럼 측정 값이 최대화 될 때 중지합니다.

그림 2
그림 2. 알루미늄 히터 블록. 히터 블록K는 두 개의 4 mm 구멍 (섬유와 섬유의 대략적인 온도를 모니터링 할 다른 하나)의 두께 ~ 6mm이다. 작은 슬릿 삽입 및 섬유의 제거를 허용하는 블록으로 잘라입니다. 블록은 충분히 카트리지 히터의 전체 발열체에 맞게되는 2.54 cm 길이입니다. 세라믹 포스트 (32분의 8 고정 나사 부착) 열 절연을 제공합니다. RTD 센서는 가능한 빠른 피드백 루프를 제공하는 카트리지 히터 히터 블록 레벨과 접촉에 배치됩니다. 의 높이만큼 ~ 1.75 cm 블록이며, 히터를 탑재 카트리지 히터, 섬유 4-mm 구멍, 및 도청위한 공간이 있으므로 블록이 아닌 중요한 차원.

그림 3
그림 3. 스펙트럼 SCG. t의 정규화 된 스펙트럼그는 입력 (펌프) 및 ​​출력 (SCG) 표시됩니다. 출력의 생성 대역폭은 최대 아래 40dB의 주파수 단위의 입력보다 2 ~ 3 배 더 넓다. 4.2 μm의 주위의 출력 스펙트럼 딥 분위기에서 2 흡수 콜로라도에 해당합니다.

그림 4
그림 4. 2 S 3 섬유로 가늘게 2 S 3 섬유로 가늘게. 예제의 SEM 이미지는 2 S로의 (a)와 (b) (의도적으로 SEM 이미징 테이퍼 후 고장). (a) SEM 이미지에 표시됩니다 최적의 SCG 약 직경 테이퍼 3 섬유 ~ 2.3 μm의. (b) 테이퍼 2와 S 3 섬유의 SEM 이미지는 세트로 만든 작은 테이퍼 직경을 보여줍니다최대, ~ 760 nm의.

그림 5
그림 5. 길이를 당기는 대 스펙트럼 측정 신호. 단색 후 표준화 된 출력 전력 3.9 μm의에서 고정 설정은 하나의 광섬유 테이퍼 실험에 표시됩니다. 출력 전력은 크게 길이를 당기는 ~ 17mm 이후 증가하기 시작합니다. 최대 신호 ~ 2.3 ㎛의 섬유 직경에 해당하는 길이를 당기는 가까운 18mm 발생합니다. 이 피크에 도달 한 후 자동화 된 단계가 곧 중단되었다.

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Discussion

우리는 새로운 섬유를 가늘게하는 절차를 설명하고 중반 IR에서 SCG를 수행하여 그 유효성을 확인했습니다. 우리가 아는 한,이 응용 프로그램의 다른 방법은 계산을 통해 광섬유 테이퍼에 SCG을 최적화하기 위해 충분한 도파로 분산을 추가 테이퍼 섬유 직경을 만드는 데 필요한 섬유 당겨 길이를 결정하는 기반으로하지만, 당기는 길이는 필요 때문에 섬유의 특정 길이 확대 스펙트럼을 극대화하려면 각 실험이 계산 된 값은 근사값입니다 다릅니다. 다른 방법은 다음 원하는 테이퍼를 찾을 때까지 광섬유 테이퍼가 생성되고 다른 후 하나를 테스트해야합니다. SCG의 스펙트럼 프로파일을 모니터링하고 가늘게 프로세스를 중지하는 기준으로 사용할 수있게 됨으로써, 우리는 짧은 테이퍼에 확대 상당한 달성하기 위해 하나의 광섬유 테이퍼의 출력을 최적화했다. 이것은 크게 장군에 필요한 비용과 시간을 줄일 수테 유용한 광섬유 테이퍼.

가장 일반적인 실패는 끝이 가늘어 과정 중에 섬유의 파손이다. 휴식은 일반적으로 잘못 히터 블록의 온도를 설정하여 발생합니다. 온도가 너무 낮 으면, 섬유는 높은 장력으로 인해 중단됩니다. 온도가 너무 높은 경우, 쉽게 긴장에서 전파 섬유의 표면에 균열을 생성하는 표면 결정, 29 섬유에서 휴식을 생성 할 수 있습니다. 두 가지의 실패의 더 빈번한 모드는 일반적으로 적절한 위치에 RTD 센서를 설치하지 않을에서 섬유를 과열되었다. 섬유 휴식 쉽게 스펙트럼 측정 신호로 감지 할 것은 갑자기 노이즈 플로어를 삭제합니다.

설정에 대한 추가 개선이 가능합니다. 예를 들어, 영구적 히터 블록에 RTD 센서를 부착하는 것은 실패의 가장 일반적인 모드를 제거, 더 반복 가늘게 온도 허용합니다. 또한, REM건조 N 2로 설정을 제거하여 가늘게 설정에서 수분을 oving하는 테이퍼 중에 파손을 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다. 성공적인 섬유 테이퍼 제거가 수행 되었으나, 재생 과정은 아직 개발되지 않았습니다. 코팅 두께, 보호, 낮은 지수, 낮은 손실 2 S 3 섬유로, 재료를 피복하는 섬유의 기계적 안정성을 향상시킬 수 있으며, 테이퍼 섬유 쉽게 취급 할 수 있습니다. 이러한 펌프 소스의 장파장 측에 탐지 체계를 단순화 할 수 전송 장파장 통과 필터를 사용하여 같은 스펙트럼을 모니터링하기 위해 다른 방법을 사용하여. 현재의 현장 가늘게 설치의 유용성을 확장 할 수 있습니다 몇 가지 옵션 수정이 있습니다. 알루미늄 히터 블록의 크기는 테이퍼 영역의 길이를 변경하려면 변경할 수 있습니다. 동적으로가는 동​​안 섬유 관련하여 가열 요소를 이동으로 구성되어, 테이퍼ING (불꽃 브러싱) 및 / 또는 다른 속도로 단계 이동은 또한에 현장 모니터링 할 수 있습니다. 이 생성 될 다른 테이퍼 섬유 프로필에 대해 허용합니다. 펌프 소스에 의해 발생 된 총 분산은 다음 생성 된 프로파일에 따라 달라집니다. 또한, 고온 히터 발열체를 대체하는 높은 융점 섬유를 가늘게 할 수 있도록 허용합니다.

아직 증명되지는 않았지만,있는 현장 섬유를 가늘게하는 기술은 가늘게 섬유를 생산하는 다른 광섬유 기반 장치에 적용 할 수 있습니다. 약간의 MOFs를에 가늘게 효율적인 SCG 용 광섬유의 분산을 미세 조정할 수 있습니다. 10 microstructuring의 차원 크기가 어느 규모 MOF (아마도 SCG 기반 소스), 통과 대역의 대역을 커버하는 광대역 소스를 사용하여, 할 수 가늘어. 11 또한, 광대역 소스가 우리가 될 수있는 현장 섬유를 사용하여 블루 이동ED은 더 나은 사양을 충족하기 위해 생산 도중 가늘게 섬유를 제조 섬유 커플러 12 WDMs, 13 등의 섬유 구성 요소를 특성화한다. 테이퍼에 현장 섬유는 대부분의 섬유 가늘게 실험의 결과를 최적화하기 위해 적용 할 수 있습니다.

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Disclosures

미국 임시 특허는이 문서에 기재된 기술을 보호 제기하고있다.

Acknowledgments

저자는 고순도의 화학 연구소에서 SEM 이미지, 실험 지원을위한 T. Marvdashti, 및 MF Churbanov와 GE Snopatin을위한 귀중한 토론, F. Afshinmanesh에 대한 G. Shambat, C. 필립스, K. Aghaei 감사드립니다 2 S 3 섬유로를 제공하기위한 러시아 과학 아카데미의 섬유 광학 연구 센터에서 물질 VG Plotnichenko 및 EM Dianov. 우리는 또한 해군 연구소, NASA, 과학 연구, 애질런트와 공동 기술 사무소의 공군 사무실의 사무실에서 지원을 감사하고 있습니다.

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.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. Schliesser, A., Picque, N., Hansch, T. W. Mid-infrared frequency combs. Nature Photonics. 6, 440-449 (2012).
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<em>의 현장</em> 중간 적외선 supercontinuum의 생성을위한 칼 코게 나이드 광섬유 테이퍼
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Rudy, C. W., Marandi, A.,… More

Rudy, C. W., Marandi, A., Vodopyanov, K. L., Byer, R. L. In-situ Tapering of Chalcogenide Fiber for Mid-infrared Supercontinuum Generation. J. Vis. Exp. (75), e50518, doi:10.3791/50518 (2013).

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