20 de marzo de, 2018, de acuerdo con la Optical Society of America, los investigadores informó por primera vez dentro de la fibra óptica, captura ópticamente e inspirar un nuevo láser de alta velocidad micro-propagación puede ser centímetro de partícula basado en láser altamente sensible a lo largo de la longitud de la fibra Las mediciones de temperatura, y pueden proporcionar una nueva forma de transmitir con precisión la luz a lugares distantes y de difícil acceso.
'Esta alta microlaser vivo potencial de transmisión extremadamente ligero de.' Instituto Alemán Max Planck para las Ciencias ópticos Richard Zeltner dijo 'de fibra óptica insertada a través de la piel, el microlaser puede proporcionar una longitud de onda adecuada, la luz aplicada a la colocación exacta fármaco fotosensible. este concepto también se puede aplicar al dispositivo chip de luz-fluídico laboratorio, proporcionando una fuente de luz que tiene una alta resolución espacial de la medición de la temperatura de chip, o una variedad de técnicas de análisis biológicos. 'ópticamente revista 'la Optical Society'(OSA) , dirigido por investigadores Philip St.J. Russell informó de que micro láser de alta velocidad puede ser sensor de posición sensible a la temperatura para medir la resolución espacial del orden de milímetros. este ejemplo demuestra la utilidad de microlaser de alta velocidad distribuida aspecto de detección Y mediciones continuas en tiempo real a lo largo de la dirección de la fibra.
de transmisión de alta velocidad se basa microlaser un susurro resonador modo de galería, que es una limitación de pequeñas partículas y mejorar ciertas longitudes de onda de la luz. El nombre proviene de un fenómeno tal, es decir, la onda óptica a lo largo de la superficie interior curva de las partículas a extenderse, lo Al igual que las ondas de sonido que se extienden en la pared susurrante de Paul Cathedral, el sonido susurrado se escucha claramente al otro lado de la galería.
'Esto está susurrando primera vez el modo de galería resonador distribuido demostración de detección,' Zeltner dijo, 'Este método único para la detección distribuida y la medición de las propiedades físicas de evaluación a distancia de alta resolución espacial abre muchas nuevas posibilidades. Por ejemplo, es útil para detectar la temperatura en entornos hostiles.
Hacer láseres de transmisión de alta velocidad
Una parte clave de microlaser transmisión de alta velocidad es un tipo especial de fibra, conocido como de núcleo hueco de la fibra de cristal fotónico. Como su nombre indica, a diferencia de las fibras de vidrio sólidos convencionales, una región de núcleo de la fibra óptica de este tipo es parte vacía. Porción de núcleo hueco es Recubrimiento de microestructura de vidrio, la microestructura de vidrio puede confinar la luz dentro de la fibra.
"Durante un largo periodo de tiempo, nuestro equipo de investigación ha sido el desarrollo de las medidas de índole técnica de núcleo hueco fotónico de fibra de cristal de atrapar partículas ópticos de I + D los miembros del equipo Shangran Xie dijo.' En este nuevo trabajo, podemos aplicar esta tecnología No solo para capturar una partícula, sino también para convertirla en un láser capaz de detectar largas distancias en una fibra óptica.
Un núcleo hueco de transmisión de fibra óptica susurrante modo de galería a lo largo de la partícula, fibra incrustado de metal ranura en V para lograr calefacción. Inicialmente, sólo un haz limitado de fibras ópticas introducidas en el haz de láser desde la fibra óptica queda después de unos 37 segundos y el segundo rayo láser es limitado El haz se introduce desde el extremo derecho de la fibra, haciendo que las partículas dejen de transmitir y capturar en el centro de la ranura en forma de V.
A fin de realizar microlaser transmisión de alta velocidad, laser investigadores incidente núcleo hueco lleno de agua con el fin de capturar las partículas ópticamente diferencia de los láseres convencionales para el material, como partículas finas también comprenden medio de ganancia. Los investigadores usando el segundo haz este medio de ganancia de láser de excitación, causando la emisión de partículas o de acción láser. la posición de las partículas en la fibra se controla por la fuerza de captura óptica generada por láser o por el flujo de agua dentro de la región del núcleo.
Detección precisa de la temperatura
Para probar los nuevos cambios de temperatura del sistema percepción, los investigadores de partículas avanzar a lo largo del láser calienta por encima de la temperatura ambiente durante 22 grados dos regiones de la fibra óptica midiendo el desplazamiento cuando el láser micro pasa a través de la longitud de onda láser de fibra emitida desde las partículas finas, Detecta con precisión los cambios de temperatura. El cambio de temperatura detectado por el sensor es inferior a 3 grados Celsius y proporciona una resolución espacial de algunos milímetros.
"La resolución espacial de este sensor distribuido está limitada en última instancia por el tamaño de la partícula." Dijo Zeltner. "Esto significa que podemos lograr una resolución espacial tan pequeña como unas pocas micras en un rango de medición muy largo, con otros tipos de distribución En comparación con los sensores de temperatura, esta es una gran ventaja de nuestro sistema.
Usando velocimetría Doppler láser, los investigadores determinaron que durante el experimento, las partículas se movían a una velocidad de 250 micrómetros por segundo. Dijeron que usar fibra llena de aire en lugar de agua puede aumentar la velocidad de avance a centímetros por segundo o incluso metros.
Aunque las micropartículas utilizadas en el experimento causaron que el fotoblanqueo perdiera su capacidad de excitación después de aproximadamente un minuto, los investigadores afirmaron que las partículas con diferentes materiales de ganancia pueden resolver este problema. Todavía están explorando si se pueden manipular múltiples fibras simultáneamente dentro de la fibra. Micro láser, y está mejorando el esquema de detección de posición de partículas.
"Con la comercialización acelerada de fibras huecas de cristal fotónico, toda la tecnología necesaria para que este sistema se convierta en un sensor práctico ya está disponible", dijo Zeltner.
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