20 mars 2018, conformément à la Optical Society of America, les chercheurs ont signalé pour la première fois dans la fibre optique, la capture optique et inspirer une nouvelle micro-propagation laser à grande vitesse peut être très sensible centimètre de particules à base de laser le long de la longueur de la fibre Les mesures de température, et peuvent fournir une nouvelle façon de transmettre la lumière avec précision à des endroits éloignés et difficiles à atteindre.
« Ce haut dans microlaser in vivo potentiel de transmission extrêmement léger. » Institut allemand Max Planck for Optical Sciences Richard Zeltner dit « fibre optique insérée à travers la peau, le microlaser peut fournir une longueur d'onde appropriée, la lumière appliquée sur le positionnement précis médicament photosensible. ce concept peut aussi être appliqué à un dispositif de puce de lumière fluidique laboratoire, fournissant une source de lumière ayant une résolution spatiale élevée de la puce de mesure de température, ou une variété de techniques d'analyse biologique. « Journal optiquement « l'Optical Society »(OSA) , dirigé par Philip St.J. chercheurs ont rapporté que Russell laser micro haute vitesse peut être capteur de position sensible à la température pour mesurer la résolution spatiale de l'ordre du millimètre. cet exemple démontre l'utilité du microlaser à grande vitesse distribué aspect détection Et en temps réel, des mesures continues dans la direction de la fibre.
transmission à grande vitesse est microlaser base d'un résonateur à mode de galerie, qui est une limitation de petites particules et d'améliorer certaines longueurs d'onde de la lumière. Le nom vient d'un tel phénomène, à savoir l'onde optique le long de la surface interne incurvée des particules de se propager, il comme des ondes sonores se propagent dans une galerie chuchotant comme la cathédrale de Paul, de sorte que l'autre côté de la galerie clairement entendre un murmure.
«C'est la première fois qu'une démonstration de détection distribuée d'un résonateur à mode murmure a été utilisée», explique M. Zeltner. «Cette approche de détection unique ouvre de nouvelles possibilités de mesures distribuées et d'évaluation des performances physiques à distance. Par exemple, il est utile pour la détection de température dans des environnements difficiles.
Fabrication de lasers à transmission à grande vitesse
Un élément clé du microlaser de transmission à grande vitesse est un type particulier de fibres, connu sous le nom de fibre de cristal photonique à noyau creux. Comme son nom l'indique, à la différence des fibres classiques de verre pleines, une telle région de coeur de fibre optique est partie vide. Partie de noyau creux est Revêtement de la microstructure du verre, la microstructure du verre peut confiner la lumière à l'intérieur de la fibre.
«Pendant une longue période de temps, notre équipe de recherche a mis au point le cristal photonique technique à âme creuse nécessaire fibre piéger les particules optiques de R & membres de l'équipe D Shangran Xie a dit. » Dans ce nouveau travail, nous pouvons appliquer cette technologie Non seulement pour capturer une particule, mais aussi pour en faire un laser capable de détecter à longue distance dans une fibre optique.
Un mode de galerie noyau creux transmission à fibre optique le long de la particule, le métal incorporé fibre rainure en V pour réaliser le chauffage. Dans un premier temps, seulement un faisceau limité de fibres optiques introduites dans le faisceau laser provenant de la fibre optique reste après environ 37 secondes et le deuxième faisceau laser est limitée La poutre est introduite à partir de l'extrémité droite de la fibre, provoquant l'arrêt de la transmission et de la capture des particules au centre de la rainure en forme de V.
Afin de réaliser microlaser de transmission à grande vitesse, les chercheurs laser incident noyau creux rempli d'eau afin de capturer les particules optiquement Contrairement aux lasers classiques de la matière, comme de fines particules comprennent également milieu de gain. Les chercheurs en utilisant le second faisceau cette excitation milieu de gain de laser, ce qui provoque l'émission de particules ou à effet laser. la position des particules dans la fibre est contrôlée par la force de piégeage optique généré par laser ou par écoulement d'eau à l'intérieur de la région de coeur.
Détection de température précise
Pour tester les nouveaux changements de température du système de perception, les chercheurs de particules avancé le long du laser est chauffé au-dessus de la température ambiante à 22 degrés deux régions de la fibre optique en mesurant le déplacement lorsque le micro laser passe à travers la longueur d'onde du laser à fibre émise par les particules fines, détecter avec précision un changement dans le capteur de température détecte une variation de température est inférieure à 3 degrés, et fournit une résolution spatiale de quelques millimètres.
« La résolution spatiale d'un tel capteur distribué est finalement limitée par la taille de la particule. » Zeltner, dit « Cela signifie que l'on peut obtenir une petite résolution spatiale de quelques microns à plus d'une longue plage de mesure, la distribution d'autres types de capteur de température par rapport à, ce qui est un grand avantage de notre système.
Grâce à la vélocimétrie laser Doppler, les chercheurs ont déterminé que les particules se déplaçaient à la vitesse de 250 micromètres par seconde et que l'utilisation de fibres remplies d'air au lieu d'eau pouvait augmenter la vitesse d'avancement de quelques centimètres par seconde ou même mètres.
Bien que les particules utilisées dans les expériences en raison de photoblanchiment, ce qui entraîne une perte de capacité à stimuler dans environ une minute plus tard, mais les chercheurs desdites particules ont des matériaux de gain peuvent résoudre ce problème. Ils étudient également si simultanément manipuler plusieurs fibres optiques interne microlasers, et le système de détection de position de particules est améliorée.
«Avec la commercialisation de la fibre de cristal photonique creux pour accélérer, ce système est devenu toute la technologie nécessaire pour les capteurs pratiques ont déjà, dit Zeltner.
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