20 março de 2018, de acordo com o Optical Society of América, os investigadores relataram pela primeira vez no interior da fibra óptica, captura opticamente e inspirar um novo laser de alta velocidade micro-propagação pode ser altamente sensível à base de laser centímetros de partícula ao longo do comprimento da fibra Medição de temperatura, e pode fornecer uma nova maneira de transmitir com precisão a luz para locais distantes e difíceis de alcançar.
'Esta alta in vivo microlaser potencial transmissão extremamente leve.' Instituto Alemão Max Planck de Ciências ópticos Richard Zeltner disse 'fibra óptica inserida através da pele, o microlaser pode proporcionar um comprimento de onda adequado, a luz aplicada ao posicionamento preciso droga fotossensível. este conceito também pode ser aplicado para o dispositivo de chip de luz-fluídica laboratório, fornecendo uma fonte de luz que tem uma alta resolução espacial da temperatura de medição de chip, ou uma variedade de técnicas analíticas biológicos. 'opticamente revista 'Optical Society'(OSA) , conduzido por pesquisadores Philip St.J. Russell relatado que a alta velocidade micro laser pode ser sensor de posição sensível à temperatura para medir a resolução espacial da ordem de milímetros. neste exemplo demonstra a utilidade de microlaser de alta velocidade distribuído aspecto sensor E medições contínuas em tempo real ao longo da direção da fibra.
transmissão a alta velocidade é baseado microlaser um sussurrando ressonador modo galeria, que é uma limitação de pequenas partículas e melhorar a certos comprimentos de onda de luz. O nome vem de um tal fenómeno, isto é, a onda óptica ao longo da superfície interna curva das partículas para espalhar, isto Como ondas sonoras espalhadas na parede sussurrante de Paul Cathedral, o som sussurrado é claramente ouvido do outro lado da galeria.
'Esta é a primeira vez sussurrando modo de galeria ressonador distribuídos demonstração de detecção,' Zeltner disse: 'Este método único para a detecção distribuída e medição de propriedades físicas de avaliação remota alta resolução espacial abre muitas possibilidades novas. Por exemplo, é útil para detecção de temperatura em ambientes hostis.
Fazendo lasers de transmissão de alta velocidade
Uma parte essencial de microlaser transmissão de alta velocidade é um tipo especial de fibra, conhecido como oco-núcleo de fibra de cristal fotónica. Como o nome sugere, ao contrário das fibras de vidro sólidos convencionais, por exemplo uma região de núcleo da fibra óptica é parte vazia. Porção do núcleo oco está Revestimento de microestrutura de vidro, a microestrutura de vidro pode confinar a luz no interior da fibra.
'Por um longo período de tempo, a nossa equipa de investigação tem vindo a desenvolver as necessárias oca-core de fibra de cristal fotônico técnico partículas armadilha óptica' R & membros da equipe D Shangran Xie disse.' Neste novo trabalho, podemos aplicar esta tecnologia Não só para capturar uma partícula, mas também para torná-lo um laser capaz de detecção de longa distância em uma fibra óptica.
Um núcleo oco de transmissão de fibra óptica sussurrando modo galeria ao longo da partícula, fibra embutido de metal ranhura em V para obter um aquecimento. Inicialmente, apenas um conjunto limitado de fibras ópticas introduzidas no feixe de laser proveniente da fibra óptica esquerda após cerca de 37 segundos e o segundo feixe de laser é limitado O feixe é introduzido a partir da extremidade direita da fibra, fazendo com que as partículas parem de transmitir e capturar no centro da ranhura em forma de V.
A fim de realizar microlaser transmissão de alta velocidade, de laser incidente investigadores núcleo oco cheio de água, a fim de capturar as partículas opticamente Ao contrário lasers convencionais para o material, tal como partículas finas também compreendem meio de ganho. Os investigadores usando o segundo feixe este meio de ganho do laser de excitação, fazendo com que a emissão de partículas ou de laser. a posição das partículas na fibra é controlado pela força captura óptica gerado por laser ou por fluxo de água dentro da região do núcleo.
Sensor de temperatura preciso
Para testar as novas mudanças de temperatura sistema de percepção, os investigadores partículas avançada ao longo do laser de aquecida acima da temperatura ambiente para 22 graus duas regiões da fibra óptica medindo o deslocamento, quando o micro laser passa através do comprimento de onda do laser de fibra emitida a partir das partículas finas, Detecte com precisão as mudanças de temperatura.A mudança de temperatura detectada pelo sensor é inferior a 3 graus Celsius e fornece uma resolução espacial de alguns milímetros.
"A resolução espacial desse sensor distribuído é limitada pelo tamanho da partícula. Isso significa que podemos alcançar uma resolução espacial tão pequena quanto alguns microns em uma faixa de medição muito longa, com outros tipos de distribuição", disse Zeltner. Em comparação com sensores de temperatura, esta é uma enorme vantagem do nosso sistema.
Usando o velocimetria Doppler a laser, os pesquisadores determinaram que durante o experimento, as partículas se moviam a uma velocidade de 250 micrômetros por segundo e que a utilização de fibra com ar em vez de água pode aumentar a velocidade do avanço para centímetros por segundo ou até metros.
Embora as micropartículas usadas no experimento tenham causado fotodegradação, que causou a perda de excitação após cerca de um minuto, os pesquisadores afirmaram que partículas com diferentes materiais de ganho podem resolver este problema e também explorar se múltiplas fibras podem ser manipuladas simultaneamente dentro da fibra. Micro laser, e está melhorando o esquema de detecção de posição de partícula.
"Com a acelerada comercialização de fibras de cristal oco fotônico, toda a tecnologia necessária para que este sistema se torne um sensor prático já está disponível", disse Zeltner.
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