2018년 3월 20일는 미국의 광학 협회에 따르면, 연구진은 광섬유, 광학 캡처 내에서 처음으로보고 된 새로운 고속 레이저 마이크로 전파 섬유의 길이를 따라 매우 민감한 레이저 기반의 입자 센티미터 수 있습니다 영감을 온도 측정을 통해 먼 곳의 어려운 위치로 정확하게 빛을 전송할 수있는 새로운 방법을 제공합니다.
"생체 microlaser 매우 광 투과 포텐셜이 높은."광 과학 리차드 Zeltner 독일어 맥스 플랑크 연구소 상기 "피부를 통해 삽입 된 광섬유는 microlaser 적당한 파장을 제공 할 수있는 빛이 정확한 위치에 적용 감광성 약물.이 개념은 칩 온도 측정의 높은 공간 해상도, 또는 생물학적 분석 기술의 다양성을 갖는 광원을 제공하는 실험용 광 유체 칩 장치에 적용 할 수있다. '광학 저널 "광학회"(OSA) 필립 St.J. 러셀 연구자 이끄는 고속 마이크로 레이저 mm 정도의 공간 해상도를 측정하는 온도에 민감한 위치 센서 될 수있다.이 예에서는 센서 형태 분산 고속 microlaser의 유용성을 입증보고 섬유의 방향에 따른 실시간 연속 측정.
고속 전송이 microlaser 속삭이는 갤러리 모드 공진기, 작은 입자의 한계는 빛의 특정 파장의 향상을 기반으로한다. 이름이 같은 현상으로부터 오는, 즉 입자의 만곡 내면을 따라 광 도파로를 전파하기 위해, 폴 대성당의 속삭이는 벽에 퍼진 음파처럼, 속삭이는 소리가 갤러리의 다른 쪽에서 분명히 들립니다.
'이 처음 갤러리 모드 공진기 감지 데모 분산 속삭이는되는'Zeltner 분산 감지 및 높은 공간 해상도 원격 평가의 물리적 특성을 측정하기위한 독특한 방법은 많은 새로운 가능성을 열어 '라고. 예를 들어 열악한 환경에서도 온도 감지에 유용합니다.
고속 전송 레이저 제작
고속 전송 microlaser의 핵심 부분은 중공 코어 광결정 광섬유로 알려진 섬유의 특별한 형태이다. 이름이 암시 하듯이, 종래의 고체 유리 섬유와 달리, 이러한 광 파이버 코어 영역이 비어있는 부분이다. 중공 부이고 유리 미세 구조 코팅, 유리 미세 구조는 섬유 안의 빛을 제한 할 수 있습니다.
"연구팀은 할로겐 광결정 광섬유에서 광 트랩 입자에 필요한 기술을 개발해오고있다."라고 연구 팀원 인 Shangran Xie는 말했다.이 새로운 일에서 우리는이 기술을 적용 할 수있다. 입자를 포착 할뿐만 아니라 광섬유에서 장거리 검출이 가능한 레이저로 만들 수 있습니다.
입자, 섬유 매립 금속 V 그루브를 따라 속삭이는 갤러리 모드 중공 광섬유 전송 가열을 달성한다. 우선, 광섬유로부터의 레이저 빔으로 도입 광섬유 한정 번들이 약 37 초 후에 남은 상기 제 2 레이저 빔이 제한된 빔은 섬유의 오른쪽 끝에서부터 도입되어 V 자형 홈의 중심에서 입자가 전달 및 포착하는 것을 중지시킵니다.
고속 전송 microlaser을 실현하기 위하여, 연구자 입사 레이저 중공 또한 이득 매체를 포함 미립자와 같은 물질에 대한 종래의 레이저와는 달리 광학 미립자를 포착하기 위해 물로 채웠다. 연구자 제 2 빔을 이용하여 미립자 방출 또는 레이저 발진의 원인이 여기 레이저 이득 매체. 섬유의 입자의 위치는 레이저 또는 코어 영역 안에 물 흐름에 의해 생성 된 광 트래핑 힘에 의해 제어된다.
정확한 온도 감지
새로운 인식 시스템의 온도 변화를 시험하기 위해, 미립자 연구자들은 마이크로 레이저는 미세 입자로부터 방출 된 광섬유 레이저 파장이 통과 할 때의 변위를 측정하여 광섬유의 두 영역 22도 실온 이상으로 가열 레이저 따라 전진 온도 변화를 정확하게 감지 센서가 감지 한 온도 변화는 섭씨 3도 미만이며 몇 밀리미터의 공간 해상도를 제공합니다.
이 분산 센서의 공간 분해능은 궁극적으로 입자의 크기에 의해 제한됩니다. "라고 말하면서, 이는 매우 긴 측정 범위에서 몇 마이크론 정도의 작은 공간 분해능을 얻을 수 있다는 것을 의미하며, 다른 종류의 분포 온도 센서와 비교할 때 이것은 우리 시스템의 큰 장점입니다.
연구자들은 레이저 도플러 속도계를 사용하여 입자가 초당 250 마이크로 미터의 속도로 움직였으며 물 대신 공기가 채워진 섬유를 사용하면 초당 센티미터 또는 미터 단위로 속도를 높일 수 있다고 말했다.
실험에 사용 된 미립자가 약 1 분 후에 여기 손실을 유발 한 광 표백을 일으켰지 만 연구원들은 서로 다른 게인 물질을 가진 입자가이 문제를 해결할 수 있다고 말했고 섬유 내부에서 동시에 여러 개의 섬유를 조작 할 수 있는지 여부도 조사했습니다. 마이크로 레이저, 입자 위치 검출 방식을 개선하고 있습니다.
"광자 결정 광섬유의 상업화가 가속화됨에 따라,이 시스템이 실용적인 센서가되기 위해 필요한 모든 기술은 이미 이용 가능하다"고 Zeltner는 말했다.
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