20 มีนาคม 2018 ตามที่สายตาของสังคมอเมริกานักวิจัยรายงานเป็นครั้งแรกภายในใยแก้วนำแสง, การจับสายตาและสร้างแรงบันดาลใจใหม่เลเซอร์ความเร็วสูงไมโครขยายพันธุ์สามารถมีความไวสูงเลเซอร์ที่ใช้เซนติเมตรอนุภาคไปตามความยาวของเส้นใย การวัดอุณหภูมิและสามารถนำเสนอวิธีการใหม่ ๆ ในการส่งสัญญาณไปยังสถานที่ห่างไกลและยากต่อการเข้าถึง
'นี่สูงในร่างกาย microlaser ศักยภาพการส่งผ่านแสงมาก. เยอรมันมักซ์พลังค์สถาบันวิทยาศาสตร์ออฟติคัลริชาร์ดกล่าวว่า Zeltner 'ใยแก้วนำแสงแทรกผ่านผิวหนัง microlaser สามารถให้ความยาวคลื่นที่เหมาะสมแสงนำไปใช้กับตำแหน่งที่ถูกต้อง ยาเสพติดแสง. แนวคิดนี้ยังสามารถนำไปใช้กับอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการแสง fluidic ชิปให้แหล่งกำเนิดแสงที่มีความละเอียดสูงของพื้นที่อุณหภูมิวัดชิปหรือความหลากหลายของเทคนิคการวิเคราะห์ทางชีวภาพ. 'สายตาวารสาร 'สมาคมออปติคอล'(OSA) นำโดยนักวิจัยฟิลิป St.J. รัสเซลรายงานว่าความเร็วสูงเลเซอร์ขนาดเล็กอาจจะไวต่ออุณหภูมิเซ็นเซอร์ตำแหน่งในการวัดความละเอียดเชิงพื้นที่ของคำสั่งของมิลลิเมตร. ตัวอย่างนี้แสดงให้เห็นถึงประโยชน์ของ microlaser ความเร็วสูงกระจายด้านการตรวจจับ และแบบเรียลไทม์พร้อมการวัดตามทิศทางของเส้นใย
อินเทอร์เน็ตความเร็วสูงจะขึ้นอยู่ microlaser กระซิบ resonator โหมดแกลเลอรี่ซึ่งเป็นข้อ จำกัด ของอนุภาคขนาดเล็กและเพิ่มแสงบางความยาวคลื่น. ชื่อมาจากปรากฏการณ์ดังกล่าวนั่นคือคลื่นแสงพร้อมพื้นผิวด้านในโค้งของอนุภาคที่จะแพร่กระจายมัน เช่นเดียวกับคลื่นเสียงที่แผ่กระจายไปในผนังกระซิบของมหาวิหารพอลเสียงกระซิบดังกล่าวได้ยินชัดอยู่ด้านอื่น ๆ ของหอศิลป์
'นี่เป็นครั้งแรกที่กระซิบโหมดแกลเลอรี่สะท้อนการกระจายการสาธิตการตรวจจับ' Zeltner กล่าวว่าวิธีนี้ไม่ซ้ำกันสำหรับการตรวจวัดการกระจายและการวัดคุณสมบัติทางกายภาพของการประเมินระยะไกลความละเอียดเชิงพื้นที่สูงเปิดโอกาสใหม่ ๆ ตัวอย่างเช่นจะเป็นประโยชน์สำหรับการตรวจจับอุณหภูมิในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
ทำเลเซอร์ส่งผ่านความเร็วสูง
ส่วนสำคัญของการส่งผ่านความเร็วสูง microlaser เป็นชนิดพิเศษของเส้นใยที่รู้จักกันเป็นเส้นใยคริสตัลกลวง-core โทนิค. เป็นชื่อแนะนำแตกต่างจากใยแก้วที่เป็นของแข็งธรรมดาเช่นภูมิภาคแกนเส้นใยแสงเป็นส่วนที่ว่างเปล่า. ส่วนหลักของฮอลโลว์เป็น การเคลือบโครงสร้างจุลภาคแก้วโครงสร้างจุลภาคแก้วสามารถกักขังแสงภายในเส้นใยได้
'เป็นระยะเวลานานของเวลาทีมวิจัยของเราได้รับการพัฒนาทางด้านเทคนิคที่จำเป็นกลวง-core โทนิคคริสตัลไฟเบอร์ออปติคอลดักอนุภาค' R & D สมาชิกในทีม Shangran Xie กล่าว.' ในงานใหม่นี้เราสามารถใช้เทคโนโลยีนี้ ไม่เพียง แต่จะจับอนุภาค แต่ยังทำให้เลเซอร์สามารถตรวจจับระยะไกลในใยแก้วนำแสง
โหมดแกลเลอรี่กระซิบแกนกลวงส่งใยแก้วนำแสงตามอนุภาคเส้นใยฝังโลหะ V-ร่องเพื่อให้บรรลุความร้อน. ในขั้นต้นเท่านั้นมัด จำกัด ของเส้นใยแสงนำเข้าสู่ลำแสงเลเซอร์จากใยแก้วนำแสงที่เหลือหลังจากนั้นประมาณ 37 วินาทีและลำแสงเลเซอร์ที่สองคือ จำกัด ลำแสงถูกนำมาจากปลายด้านขวาของเส้นใยทำให้อนุภาคหยุดการส่งและจับภาพในศูนย์กลางของร่องวีรูป
เพื่อให้ตระหนักถึงส่งความเร็วสูง microlaser นักวิจัยเหตุการณ์เลเซอร์แกนกลวงเต็มไปด้วยน้ำเพื่อจับอนุภาคแสงเลเซอร์ซึ่งแตกต่างจากการชุมนุมของวัสดุเช่นอนุภาคยังประกอบด้วยสื่อกำไร. นักวิจัยโดยใช้ลำแสงที่สอง นี้ขนาดกลางกำไรเลเซอร์กระตุ้นก่อให้เกิดการปล่อยอนุภาคหรือ lasing. ตำแหน่งของอนุภาคในเส้นใยจะถูกควบคุมโดยการบังคับดักแสงที่สร้างด้วยเลเซอร์หรือการไหลของน้ำภายในภูมิภาคหลัก
ตรวจจับอุณหภูมิที่แม่นยำ
เพื่อทดสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของระบบการรับรู้ใหม่นักวิจัยอนุภาคขั้นสูงพร้อมเลเซอร์ความร้อนสูงกว่าอุณหภูมิห้อง 22 องศาสองภูมิภาคของใยแก้วนำแสงโดยการวัดการเคลื่อนที่เมื่อเลเซอร์ไมโครผ่านความยาวคลื่นเส้นใยเลเซอร์ที่ปล่อยออกมาจากอนุภาคเล็ก ๆ, ได้อย่างถูกต้องตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงในการเซ็นเซอร์อุณหภูมิตรวจพบการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิมีขนาดเล็กกว่า 3 องศาและให้ความละเอียดเชิงพื้นที่ของหลายมิลลิเมตร
'ความละเอียดเชิงพื้นที่เช่นเซ็นเซอร์กระจายจะถูก จำกัด ในท้ายที่สุดด้วยขนาดของอนุภาค. Zeltner เขากล่าวว่า 'ซึ่งหมายความว่าเราสามารถบรรลุความละเอียดเชิงพื้นที่เล็ก ๆ ของไม่กี่ไมครอนไปกว่าช่วงการวัดความยาวการกระจายของประเภทอื่น ๆ ของ เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิเมื่อเทียบกับซึ่งเป็นประโยชน์ที่ดีของระบบของเรา.
การใช้ velocimetry Doppler ด้วยเลเซอร์นักวิจัยได้กำหนดว่าระหว่างการทดลองอนุภาคเหล่านี้เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 250 micrometers ต่อวินาทีพวกเขากล่าวว่าการใช้เส้นใยที่เต็มไปด้วยอากาศแทนที่จะเป็นน้ำสามารถเพิ่มความเร็วในการก้าวไปสู่เซนติเมตรต่อวินาทีหรือแม้แต่เมตร
แม้ว่าอนุภาคที่ใช้ในการทดลองเนื่องจาก photobleaching เกิดการสูญเสียความสามารถในการกระตุ้นในประมาณหนึ่งนาทีต่อมา แต่นักวิจัยกล่าวว่าอนุภาคที่มีวัสดุกำไรที่แตกต่างกันสามารถแก้ปัญหานี้. พวกเขาจะยังมีการสำรวจว่าพร้อมกันจัดการใยแก้วนำแสงภายในหลาย microlasers และตำแหน่งของอนุภาคโครงการการตรวจสอบจะดีขึ้น
'กับการค้าของเส้นใยโทนิคคริสตัลกลวงเพื่อเร่งระบบนี้ได้กลายเป็นเทคโนโลยีที่จำเป็นสำหรับการเซ็นเซอร์ในทางปฏิบัติมีอยู่แล้ว' Zeltner กล่าวว่า
 |
|