2018年3月20日は、アメリカ光学学会によると、研究者は、光ファイバ内で初めて報告光学的に捕捉し、新しい高速レーザマイクロ伝播は、ファイバの長さに沿って高感度レーザー系粒子センチメートルとすることができる鼓舞します温度測定が可能で、離れた場所や難しい場所に光を正確に伝える斬新な方法を提供することができます。
「インビボマイクロ極めて光透過電位のこの高い。」光科学リチャードZeltnerドイツマックスプランク研究所は、前記の皮膚を通して挿入された光ファイバは、マイクロレーザは、適切な波長を提供することができ、光は、正確な位置決めに適用します感光性薬剤。この概念はまた、温度測定チップの高空間分解能、または生物学的分析の様々な技術を有する光源を提供し、実験室光流体チップ装置に適用することができる。「光学ジャーナル 『光学学会』（OSA） 、フィリップSt.J.ラッセル率いる研究者は、高速マイクロレーザは、ミリメートルのオーダーの空間分解能を測定する感温位置センサであってもよい。この例では、高速マイクロ分散センシング態様の有用性を示すことを報告しまた、ファイバの方向に沿ったリアルタイムの連続測定。
高速伝送がマイクロウィスパリングギャラリーモード共振器、小粒子の制限があり、特定の波長の光を増強基づいている。名前は、このような現象から来る、すなわち粒子の湾曲した内面に沿って光波が広がり、それポール大聖堂のささやきの壁に広がる音波のように、ギャラリーの反対側では、囁かれた音がはっきりと聞こえます。
「これは、センシングデモを分散初めてウィスパリングギャラリーモード共振器である、」Zeltnerは、分散センシングのためのこのユニークな方法」と言われ、高空間分解能の物理的特性を測定する遠隔評価は、多くの新しい可能性を開きます。たとえば、過酷な環境での温度検出に役立ちます。
高速伝送レーザーを作る
高速伝送用マイクロレーザの重要な部分は、中空コアフォトニック結晶ファイバとして知られている、繊維の特殊なタイプである。その名の通り、従来の固体ガラス繊維とは異なり、このような光ファイバのコア領域は、空の部分である。中空コア部分でありますガラス微細構造コーティングは、ガラス微細構造が光をファイバー内に閉じ込めることができる。
R＆Dチームメンバーの時間の長い期間のために、私たちの研究チームは、光トラップ粒子、必要な技術的な中空コアフォトニック結晶ファイバを開発してきた「Shangran謝が言った。」この新しい研究では、この技術を適用することができますパーティクルを捕捉するだけでなく、光ファイバーで長距離検出が可能なレーザーにすることもできます。
粒子、繊維埋め込み金属V溝に沿ってウィスパリングギャラリーモード中空光ファイバ伝送は、加熱を達成する。まず、光ファイバからのレーザビームに導入された光ファイバの限られた束は約37秒後に左と第2のレーザビームが制限されていますビームはファイバーの右端から導入され、V字型溝の中央で粒子の透過および捕捉を停止させる。
高速伝送マイクロレーザを実現するために、研究者入射レーザ中空コアは、利得媒体を含む微粒子状の材料のための従来のレーザーとは異なり、光学的に粒子を捕捉するために水で満たされた。研究者第二のビームを使用して粒状放射又はレーザ発振を引き起こし、この励起レーザ利得媒体は、繊維中の粒子の位置は、レーザによって又はコア領域内の水の流れによって生成される光トラッピング力によって制御されます。
正確な温度検出
新しい知覚システム温度変化をテストするために、微粒子の研究者は、マイクロレーザは、微粒子から放出されたファイバレーザの波長を通過するときの変位を測定することにより、光ファイバの2つの領域22度室温以上に加熱レーザ沿って前進しました温度変化を正確に検出センサーが検出する温度変化は摂氏3度未満で、数ミリメートルの空間分解能を提供します。
Zeltner氏は、「この分布センサの空間分解能は最終的に粒子のサイズによって制限されています」と述べています。これは、非常に長い測定レンジで数ミクロンの空間分解能を達成できることを意味します。温度センサーと比較して、これは当社システムの大きな利点です。
研究者は、レーザードップラー速度測定法を用いて、実験中に粒子が毎秒250マイクロメートルの速度で動いたと判断し、水の代わりに空気で満たされた繊維を使用すると、
実験で使用した微小粒子は約1分後に励起消失を引き起こす光漂白を引き起こしたが、研究者らは、異なる材料の粒子がこの問題を解決できると述べ、繊維内で複数の繊維を同時に操作できるかどうかを検討している。マイクロレーザーであり、粒子位置検出方式を改良している。
「中空フォトニック結晶ファイバの実用化が加速するにつれて、このシステムが実用的なセンサになるために必要な技術はすべてすでに入手可能です」とZeltner氏は述べています。
 |
|