Geração eficiente de fenômenos não lineares relacionadas com a terceira ordem susceptibilidade não-linear óptico Χ (3) interações em microesferas de sílica triplamente ressonantes é apresentada neste artigo. As interações aqui relatados são: Stimulated Raman Scattering (SRS), e quatro processos onda mistura compreendendo Stimulated Anti-Stokes Raman Scattering (SARS).
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Artigo de método
Estimulada Stokes e Antistokes Raman Scattering em microparticulas Whispering Gallery Modo Resonators
Neste artigo
Resumo
Resumo
microesferas dielétricos pode confinar luz e som para um período de tempo através do fator sussurrando modos galeria de alta qualidade (WGM). microesferas de vidro pode ser pensado como uma reserva de energia com uma enorme variedade de aplicações: fontes de laser compacta, sensores bioquímicos muito sensíveis e fenômenos não lineares. Um protocolo para o fabrico de ambos os micro-esferas e sistema de acoplamento é dada. Os acopladores aqui descritas são fibras afuniladas. Geração eficiente de fenômenos não lineares relacionadas com a terceira ordem susceptibilidade não-linear óptico Χ (3) interações em microesferas de sílica triplamente ressonantes é apresentada neste artigo. As interações aqui relatados são: Stimulated Raman Scattering (SRS), e quatro processos onda mistura compreendendo Stimulated Anti-Stokes Raman Scattering (SARS). Uma prova do fenómeno-cavidade reforçada é dada pela falta de correlação entre a bomba, sinal e complementar: um modo de ressonância tem de existir, a fim de obter o parde sinal e complementar. No caso de oscilações hyperparametric (mistura de quatro ondas e estimulou anti-Stokes espalhamento Raman), os modos deve cumprir a conservação de energia e impulso e, por último mas não menos importante, ter uma boa sobreposição espacial.
Introdução
Sussurrando ressonadores Gallery Mode (WGMR) mostram duas propriedades únicas, uma vida inteira de fótons de comprimento e volume de modo pequeno que permitem a redução do limiar de fenômenos não lineares 1-3. Whispering modos galeria são modos ópticos que são confinadas na interface ar dieléctrico por reflexão total interna. O volume pequeno modo é devido à alta confinamento espacial enquanto que o confinamento temporal é relacionado com o factor de qualidade Q de cavidade. WGMR pode ter diferentes geometrias e há técnicas de fabricação diferentes adequados para a obtenção de ressonadores High Q 4-6 cavidades tensão de superfície, tais como mic....
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Protocolo
1. Fabricação de Ultra Fator de Microesferas de qualidade
- Tira cerca de 1-2 cm de um modo único (SMF) de fibra de sílica padrão fora de seu revestimento acrílico usando uma stripper de óptica.
- Limpe a parte descascada com acetona e pegará-lo.
- Introduzir a ponta clivada em um braço de um splicer de fusão e produzir uma série de descargas de arco elétrico, utilizando o controlador splicer. Selecione "operação manual" no menu controlador splicer, defina os valores para o nível de potência do arco e arco duração de 60 e 800 ms, respectivamente; selecione "arco" e empurre a parte inferior "+".
- Uma vez que uma esfera está tomando fo....
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Resultados
Os factores Q das microesferas fabricadas seguindo o protocolo descrito acima estão em excesso de 10 8 (Figura 5) para grandes diâmetros (> 200 um) e um excesso de 10 6 para diâmetros pequenos (<50 um). contraste de ressonância acima de 95% (perto de acoplamento crítico) pode ser facilmente observado. Para altas intensidades circulantes, podem ser observados os seguintes efeitos não lineares na região do infravermelho: estimulada espalhamento .......
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Discussão
As microesferas são osciladores lineares compacta e eficiente e que são muito fáceis de fabricar e manusear. fibras afilado pode ser utilizado para o acoplamento e extrair a luz no / a partir do ressonador. Ressonância contraste de até 95% e factores Q de cerca de 3 x 10 8 pode ser obtido.
A principal limitação destas técnicas de fabricação é a produção e integração de massa. Limpeza das fibras é crítica para ambas as microesferas e cones, e por isso é de humidade. Ambos os dispos.......
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Divulgações
Os autores declaram que não têm interesses financeiros concorrentes. D.F. é estudante de doutorado na Universidade de Parma.
Agradecimentos
Museo Storico della Fisica e Centro Studi e Ricerche Enrico Fermi
Ente Cassa di Risparmio di Firenze (No. 2014.0770A2202.8861)
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Fibra óptica | Corning | SMF28 | |
| Fiber coating stripper | Thorlabs | T06S13 | Disponível de outros fornecedores também |
| Cutelo de fibra | Fitel | S325A | Disponível de outros fornecedores também |
| Splicer de fusão | Furakawa | S177A-1R | Disponível de outros fornecedores também |
| Butano e oxigênio Gás | n/a | qualquer fornecedor | |
| Tubo de microscópio | Navitar | Zoom 6000 | Kit Modular |
| CCD câmera | n/a | N/A | qualquer um se encaixa |
| Monitor | n/a | N/A | qualquer monitor é válido |
| Estágio de 3 eixos | PI Instrumentos, Thorlabs, Melles | ||
| Postes e montagens sortidos | Thorlabs | Disponível de outros fornecedores também | |
| Controle de polarização | Thorlabs | FPC030 | Disponível também de outros fornecedores |
| Atenuador | Throlabs | VOA50 | |
| Fotodiodo | Thorlabs | PDA400 | descontinuado, substituído por PDA10CS-EC |
| Osciloscópio | Tektronix | DPO7104 | |
| Analisador de espectro óptico | Ando | AQ6317B | |
| Amplificador de fibra dopada com érbio | IPG TÚNICAS YENISTA | EAD-2K-C | |
Referências
- Kozyreff, G., Dominguez-Juarez, J. L., Martorell, J. Non linear optics in spheres: from second harmonic scattering to quasi-phase matched generation in whispering gallery modes. Laser Photon. Rev. 5 (6), (2011).
- Farnesi, D., Barucci, A., Righini, G. C., Berneschi, S., Soria, S., Nunzi Conti, G.
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Reimpressões e permissões
