저자는 전자 제품에 관한 귀중한 도움을 기독교 올리비에와 필립 크레 티앙 씨에게 감사의 말씀을, 전동 편광 제어기와 지원 기가 개념 사 에릭 지라드, 교수 실제 발레 많은 유익한 토론 상업 선광과 교수 미셸 Piché의 대출 . 자연 등 기술 (FRQNT), 자연 과학 및 캐나다의 공학 연구위원회 (NSERC)과 캐나다 여름 채용 -이 작품은 퐁 드 공들인 뒤 퀘벡에 의해 지원되었다.

1. 동력 PSC 포함 섬유 ML 섬유 레이저 설정 <ol><li> 다음과 같은 구성 요소를 수집 : 단일 모드 어븀 첨가 광섬유는 980 / 1,550 nm 파장 분할 다중 화기 (WDM) 980 / 1,550 nm의 WDM-1550 나노 절연체 하이브리드 성분 50/50 광섬유 커플러, 광 편광기 전동 PSC, 두 980 nm의 레이저 펌프 다이오드, 99/1 섬유 커플러 및 수동 인라인 PSC. </li><li> 원하는 공동 디자인에 맞게 어븀 첨가 광섬유와 다른 모든 광 중계 커넥터 요소를 잘라. 주 : 제시된 자동화 과정은 비선형 편광 회전에 따라 광섬유 레이저에 적합하다. 여기에는 솔리톤 레이저, 신장 펄스 레이저, 산성 솔리톤 레이저 similariton 레이저로 다른 운영 체제에 대한 작동합니다. 후자 정권이 실험에서 사용된다. </li><li> 레이저 공동을 구축하기 위해, 도면 (도 3에 도시 된 순서대로 공동 컴포넌트 가입 섬유 융착 접속기를 사용하여 &lt;/ STRONG&gt;). 각 융착 접속을 수행하기 전에, 깨끗한 섬유는 이소 프로필 알코올로 끝나는 및 섬유 칼 그들을 절단. 참고 : 반지 공동, 전동 PSC에서 시계 방향으로 순서에있는 레이저의 내부 구성 요소, 980 / 1,550 나노 WDM, 에르븀 첨가 광섬유, 980 / 1,550 nm의 WDM 아이솔레이터 하이브리드 구성 요소, 50/50 출력 결합기 섬유 편광자. 외부 구성 요소는 99/1 섬유 커플러 (단계 1.7 및 1.8에서 논의 된 바와 같이) 수동 인라인 PSC 있습니다. 주 : 접합부가 공동의 다른 구성 요소로 수행하기 전에 약 30 ㎝의 섬유 세그먼트는 동력 PSC에 삽입되어야한다. 표준 단일 모드 광섬유가 작동하더라도 그 컨트롤러의 나사에 의해 가해진 압력에 저항력 있으며, 따라서 장기간 지속하기 때문에, 폴리이 미드 - 코팅 된 섬유의 사용이 세그먼트에 권장된다. </li><li> 융착 접속기를 사용하여 WDMs에 펌프 레이저 다이오드에 가입하세요. 다시 말하지만, 깨끗한 섬유는 이소 프로필 등으로 끝cohol 각 융착 접속을 수행하기 전에 섬유 칼 그들을 절단. </li><li> 각각의 온도 컨트롤러 및 최신 드라이버로 레이저 다이오드를 연결합니다. </li><li> 그 구동 모듈 내부 공동 동력 야오 형 섬유 착취 PSC (도 4)을 연결 한 후 컴퓨터의 USB 포트에 구동 모듈을 연결한다. 주 : 컴퓨터의 &quot;장치 관리자&quot;에서와 같이이 포트는 번호 &quot;COM4&quot;에 의해 식별된다. </li><li> 레이저의 출력, 50/50의 커플러 포트 99/1 커플러 잇기 아직 접합하지 즉. 참고 : 99 % 포트가 사용 가능한 출력된다. 1 % 포트는 자동화 절차의 편광 상태를 모니터링하는 데 사용된다. </li><li> 1 % 포트의 섬유를 따라 수동 PSC를 삽입합니다. 이렇게하려면 나사를 제거하고 PSC를 엽니 다. 해당 슬롯에 광섬유를 삽입 한 다음 그들을 자신의 구멍에 다시 나사를 넣고 조입니다. </li><li> 각 연마 섬유 공동 스플 라이스nnector (수동 PSC 후) 1 % 포트 섬유 단부 (APC). 깨끗하고 섬유를 절단은 융착 접속을 수행하기 전에 끝납니다. </li><li> 맨 손으로 섬유 어댑터를 사용하여 광 스펙트럼 분석기 (OSA)에 99 %의 출력을 연결합니다. 주 : 후술하는 바와 같이, OSA에서 본 광 스펙트럼 레이저 ML 있는지 검사 다른 방법을 제공한다. </li><li> 폴리이 미드 필름 테이프 제대로 캐비티 섬유 성분 모두를 고정. 참고 : 섬유와 구성 요소가 같은 테이블이 진동 또는 팬이 공기를 불어 경우와 같이 어떤 조건에서 이동하는 것을 방지해야합니다. 폴리이 미드 필름 테이프는 섬유의 손상을 방지하기 위해 사용된다. </li><li> 섬유가 약간 압착되기 시작 때까지 내 공동 PSC의 조임 나사를 조입니다. </li><li> 펌프 레이저 다이오드를 켜고 레이저 다이오드 제조 업체에 의해 지정된 최대 값으로 자신의 전류를 조정합니다. </li><li> 기기의 통신 인터페이스를 시작합니다. &quot;당에서ipherals 및 인터페이스 &quot;N 500,3000, SM 선택하거나 명령&quot;유형 &quot;을 입력&quot;에, 그럼. &quot;&quot;.를 클릭 &quot;COM4를&quot;왼쪽에있는 열은 선택 &quot;열기 VISA 테스트 패널.&quot;를 클릭 &quot;입력 / 출력 그리고 &quot;조회&quot;버튼을 클릭합니다.이 그렇게하는 동안 PSC는. 시계 방향으로 0.1125 °의 3000 단계에 의해 회전 명령, PSC는 기계 정지에 도달한다. </li><li> 그리고 &quot;COM4&quot;테스트 패널, 유형 &quot;N SM, 500, -10&quot;의 &quot;선택하거나 입력 명령&quot;에서 &quot;조회&quot;버튼을 클릭합니다. PSC는 약 1 ° 시계 반대 방향으로 회전합니다. ML는 OSA의 광 스펙트럼을보고 도달되어 있는지 확인합니다. 광 스펙트럼의 반값 폭이 수십 나노 미터 (도 5)의 순서 인 경우 ML 진행한다. ML 도달하면 복굴절 고정 각도를 유지하고 1.18 단계로 간다. </li><li> ML에 도달하지 않을 경우, ML 또는 최대 각도 앗 할 때까지 1.15을 반복PSC와 네이블에 도달한다. </li><li> PSC의 최대 각도 ML이 발생하기 전에 도달하면, 조금 조임 나사를 조여 PSC의 복굴절 성을 증가시키고, 반복 ML을 얻기 위해 필요에 따라 1.14, 1.15 및 1.16만큼 단계. </li><li> ML 도달하면 자기 시작 ML 있도록 그들의 최소값 펌프 능력을 감소시킨다. ML이 손실 될 때까지이 작업을 수행하려면 펌프 능력을 감소시킨다. 그런 다음, ML이 다시 만들 것입니다 가장 작은 값으로 천천히 그들을 돌아 오게. 펌프의 전원을 끄고 다시 백업 및 자체 레이저 모드 잠금 여부를 확인. ML 안정적이고 레이저가 켜질 때마다 자동 시작할 수 있도록 펌프 능력이 약간 더 증가한다. </li></ol> 2. 출력 신호의 편광 분석 <ol><li> 상업 편광계에 1 % 탭을 연결합니다. </li><li> USB 포트를 사용하여 컴퓨터에 편광계를 연결합니다. </li><li> &quot;선택하거나 명령을 입력하십시오&quot; &quot;COM4&quot;테스트 패널의, 타이에서&quot;N SM, 500,3000를&quot;퍼가기하고 &quot;조회&quot;버튼을 클릭합니다. </li><li> 상업 편광계 제어 소프트웨어를 실행하고 &quot;시작&quot;버튼을 클릭하여 편광 측정을 시작합니다. </li><li> 그리고 &quot;COM4&quot;테스트 패널, 유형 &quot;N SM, 500, -10&quot;의 &quot;선택하거나 입력 명령&quot;에서 &quot;조회&quot;버튼을 클릭합니다. 편광계의 편광 상태를 관찰한다. </li><li> 반복 단계 2.5 내부 캐비티 PSC가 허용 각도의 전체 범위를 커버하는 데 필요한 횟수만큼. 편광 상태 ML 동시에 OSA의 광 스펙트럼의 폭을 보면서 알 수있는 바와 같이, 도달하는 특정 각도를 제외한 각도 매우 원활하게 다르다는 것을 관찰한다. </li><li> 반복 함수로서 S 1, S 2 및 S 3 스톡스 파라미터의 값을 기록 단지 분극 상태를보고하지 않고, 2.6 이번에 2.3 단계PSC의 각의의 (그림 6). 분명 이러한 값을 확인하려면 소프트웨어의 메뉴에서 &quot;측정 - → 오실로스코프&quot;을 선택하고 S 1, S 2, S 3의 평균 값을 찾습니다. 동시에 광 스펙트럼을보고 레이저 ML되는 각도를 기록한다. </li></ol> 3. 상업 편광계 측정을 사용하여 PSC의 정렬을 자동화하기 위해 피드백 루프를 설정 <ol><li> 컴퓨터의 전원을 끄십시오. </li><li> 컴퓨터의 시리얼 포트 &quot;COM1&quot;을 상업 편광계의 시리얼 포트를 연결합니다. 컴퓨터와 편광계를 다시 시작합니다. </li><li> &quot;COM1&quot;와 &quot;COM4&quot;를 통해 동력 PSC의 제어를 통해 편광계의 판독을 허용합니다 그래픽 기반 프로그래밍 언어 인터페이스 (GPLI)를 시작합니다. </li><li> GPLI에서 &quot;빈 VI&quot;을 클릭합니다. 그런 다음, &quot;창을 선택 →타일​​ 왼쪽과 오른쪽 &quot;. 참고 : 화면이 다음 두 부분으로 나눌 수 있습니다. 블록 다이어그램이 오른쪽에 표시됩니다. 다른 아이콘과 연관된 다른 기능을 이용하여 스크립트를 작성하기 위해 사용된다. 전면 패널은 왼쪽에 표시됩니다. 이는 명령 및 스크립트가 실행되는 측정을 표시하기 위해 사용된다. </li><li> GPLI의 블록도 창의 ML 자동화 스크립트를 개발하는 것은 상업적 편광계 함께 사용하도록 (도 7 참조). 참고 :이 스크립트는 편광계에서 S 1을 읽고 피드백을 제공하고 ML로 이어지는 PSC 각도의 적절한 정렬에 도달하기 위해 값을 사용합니다. ML의 검출 각도가 변경되는 바와 같이 S (1)의 변화에 불연속성을 검색함으로써 달성된다. NOTE &quot;COM4&quot;로 PSC를 제어하는​​ 데 사용되는 명령은 단계 2.3 및 2.5에 제시된 것과 동일하다. 이 명령은 S 1 읽기 </&quot;COM1&quot;을 통해 상업 편광계에 서브&gt;은 &quot;* SOP? n&quot;입니다. </li><li> &quot;저장 → 파일&quot;을 클릭하여 스크립트를 저장 한 다음 &quot;→&quot;버튼을 클릭하여 실행합니다. PSC는 다시 기계적 정지하게 된 다음 그것이 발전함에 S (1)의 값을 도시 도달 약 1 ° ML까지의 단계에 의해 회전한다. </li></ol> 4. 초보 만든 편광 분석기 구축 <ol><li> GPIB 인터페이스를 사용하여 컴퓨터에 오실로스코프를 연결한다. </li><li> 광학 벤치에서 편광 빔 스플리터 큐브 (PBS)를 넣는다. </li><li> PBS (그림 8)로 3 FC / APC 광섬유 포트 콜리메이터를 설정합니다. 주 : 포트 중 하나가 입력된다. 다른 두 신호의 X- 및 Y- 편광 성분에 대한 출력이다. </li><li> 제 1 출력에 섬유 중계 커넥터 인듐 갈륨 비소 PIN 포토 다이오드를 연결합니다. </li><li> 트랜스 impeda에 포토 다이오드를 연결NCE 회로 (그림 9). </li><li> 오실로스코프의 채널 1에 회로의 전기적 출력을 연결합니다. </li><li> 트랜스 임피던스 회로의 전원을 켭니다. </li><li> &quot;SOU CH1 : IMM MEASU;&quot;GPLI에서 명령을 사용하여 GPIB 연결을 통해 오실로스코프의 채널 1의 전압의 평균값을 읽어 오실로스코프의 채널 1을 선택, &quot;MEASU : IMM : 평균 TYPE;&quot; 측정을 정의하는 것은 평균 전압이 될 수 있습니다 &quot;: IMM : MEASU? VAL&quot; &quot;IMM : MEASU을 UNI를?&quot;마지막 값을 얻을 수 있습니다 측정 단위를 얻었다. &quot;저장 → 파일&quot;을 클릭하여 스크립트를 저장 한 다음 &quot;→&quot;버튼을 클릭하여 실행합니다. </li><li> PBS의 입력 포트에서 레이저의 1 % 출력을 연결하고 임의의 펌프 파워의 레이저를 켭니다. 이 입력에 1,550 nm의 광 신호를 전송한다. </li><li> 제 1 출력에서​​의 평균 전압을 측정합니다. 그런 다음, 섬유 중계 커넥터 포토 다이오드를 분리하고 교체그것은 상용 전원 미터로. 이 출력에서​​의 광 파워를 측정한다. </li><li> 반복 단계 4.10 입력 광 신호의 전력을 변화시키면서. 전압은 광 전력에 따라 선형 적으로 변화한다. 이 선형 관계의 계수를 찾을 수 있습니다. 참고 :이 관계는 측정 된 전압에서 P의 X를 얻는 단계 4.20에서 사용됩니다. </li><li> PBS의 제 2 출력에 두 번째 광 중계 커넥터의 InGaAs PIN 포토 다이오드를 연결합니다. </li><li> 두 번째 트랜스 임피던스 회로에 포토 다이오드를 연결합니다. </li><li> 오실로스코프의 2 채널로 회로의 전기적 출력을 연결합니다. </li><li> 트랜스 임피던스 회로의 전원을 켭니다. </li><li> &quot;SOU CH2 : IMM MEASU;&quot;GPLI에서 명령을 사용하여 GPIB 연결을 통해 오실로스코프 채널 2의 전압의 평균값을 읽어 오실로스코프의 채널 2를 선택, &quot;MEASU : IMM : 평균 TYPE;&quot; IMM : VAL 평균 전압, &quot;MEASU로 측정을 정의?4; &quot;IMM : MEASU을 UNI를?&quot;마지막 값을 얻을 수 있습니다 측정 단위를 얻었다. &quot;저장 → 파일&quot;을 클릭하여 스크립트를 저장 한 다음 &quot;→&quot;버튼을 클릭하여 실행합니다. </li><li> 임의의 펌프 파워에서 레이저를 켭니다. </li><li> 제 2 출력의 평균 전압을 측정합니다. 그런 다음, 섬유 중계 커넥터 포토 다이오드를 분리하고 상용 전원 미터로 교체합니다. 이 출력에서​​의 광 파워를 측정한다. </li><li> 반복 단계 4.18 입력 광 신호의 전력을 변화시키면서. 전압이 광 전력에 선형 적으로 변화되었는지 확인합니다. 참고 :이 선형 관계의 계수를 찾습니다. 이 관계는 측정 된 전압에서의 P (Y)을 구하는 단계를 4.20에서 사용될 것이다. </li><li> P y를 측정하는 제 2 검출기를 설정 한 후, (S = 1로 정의 제 스톡스 파라미터 S 1를 계산 ​​GPLI를 사용 <em&gt; P의 X - P y를) / (P X + P y를). 제 초보적인 편광 분석기는 이제 사용할 수 있습니다. </li></ol> 5. 자동화 공정에서 제 편광 분석기에 의해 상업 편광계 교체 <ol><li> (단계 4.9에서 수행되었을 때) 제 편광 분석기 입력에 레이저의 1 % 출력을 연결합니다. </li><li> 제 편광 분석기 (대신 상업 편광계)를 이용하여 단계 270을 반복함으로써 PSC (도 10)의 각도의 함수로서 제 스톡스 파라미터 S (1)을 측정한다. 자동으로 각 단계에서 업데이트 S 1 그래프를 관찰합니다. ML이 발생하면 (상업적 편광계를 사용하면서이 경우) S (1)의 값이 불연속 점프를 관찰한다. 참고 :이 작업을 자동 판매기를 수행 할 GPLI 스크립트를 사용ically. 이 스크립트는 1 °의 단계로 PSC의 각도 변화 (명령을 사용하여 &quot;SM, 500, -10 n&quot;전송하는 &quot;COM4&quot;)와 제에서 S (1)의 값을 판독하고 루프에 기초 각 단계에서 편광 분석기. </li><li> 대신 상업 편광계에 의해 주어진 값을 사용하는, 그래서 3.5 점에서 개발 한 스크립트를 수정, 그것은 제 편광 분석기에서 P x와 P y를 가져옵니다 다음 계산 S 1 = (P X -P Y) / (P X + P의 Y). </li><li> 3.6 단계와 유사한 방식으로 자동으로 레이저를 가하여 만든 편광 분석기를 기반으로 새로운 스크립트를 사용합니다. </li></ol>

<ol>
	<li>Hofer, M., Fermann, M. E., Haberl, F., Ober, M. H., Schmidt, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mode+locking+with+cross-phase+and+selfphase+modulation.">Mode locking with cross-phase and selfphase modulation.</a> Opt. Lett. 16 (7), 502-504 (1991).</li><li>Haus, H. A., Ippen, E. P., Tamura, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Additive-pulse+modelocking+in+fiber+lasers.">Additive-pulse modelocking in fiber lasers.</a> IEEE J. Quantum Electron. 30 (1), 200-208 (1994).</li><li>Hellwig, T., Walbaum, T., Gro&#223;, P., Fallnich, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+characterization+and+alignment+of+passively+mode-locked+fiber+lasers+based+on+nonlinear+polarization+rotation.">Automated characterization and alignment of passively mode-locked fiber lasers based on nonlinear polarization rotation.</a> Appl. Phys. B. 101 (3), 565-570 (2010).</li><li>Radnatarov, D., Khripunov, S., Kobtsev, S., Ivanenko, A., Kukarin, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automatic+electronic-controlled+mode+locking+self-start+in+fibre+lasers+with+non-linear+polarization+evolution.">Automatic electronic-controlled mode locking self-start in fibre lasers with non-linear polarization evolution.</a> Opt. Express. 21 (18), 20626-20631 (2013).</li><li>Shen, X., Li, W., Yan, M., Zeng, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electronic+control+of+nonlinear-polarization-rotation+mode+locking+in+Yb-doped+fiber+lasers.">Electronic control of nonlinear-polarization-rotation mode locking in Yb-doped fiber lasers.</a> Opt. Lett. 37 (16), 3426-3428 (2012).</li><li>Andral, U., Si Fodil, R., Amrani, F., Billard, F., Hertz, E., Grelu, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fiber+laser+mode+locked+through+an+evolutionary+algorithm.">Fiber laser mode locked through an evolutionary algorithm.</a> Optica. 2 (4), 275-278 (2015).</li><li>Olivier, M., Gagnon, M. D., Pich&#233;, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+mode+locking+in+nonlinear+polarization+rotation+fiber+lasers+by+detection+of+a+discontinuous+jump+in+the+polarization+state.">Automated mode locking in nonlinear polarization rotation fiber lasers by detection of a discontinuous jump in the polarization state.</a> Opt. Express. 23 (5), 6738-6746 (2015).</li><li>Ulrich, R., Simon, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polarization+optics+of+twisted+single-mode+fibers.">Polarization optics of twisted single-mode fibers.</a> Appl. Opt. 18 (13), 2241-2251 (1979).</li><li>Chong, A., Logan, L. R., Wise, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrafast+fiber+lasers+based+on+self-similar+pulse+evolution:+a+review+of+current+progress.">Ultrafast fiber lasers based on self-similar pulse evolution: a review of current progress.</a> Rep. Prog. Phys. 78 (11), 113901 (2015).</li><li>Komarov, A., Leblond, H., Sanchez, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Theoretical+analysis+of+the+operating+regime+of+a+passively-mode-locked+fiber+laser+through+nonlinear+polarization+rotation.">Theoretical analysis of the operating regime of a passively-mode-locked fiber laser through nonlinear polarization rotation.</a> Phys. Rev. A. 72, 063811 (2005).</li><li>Kobtsev, S., Smirnov, S., Kukarin, S., Turitsyn, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mode-locked+fiber+lasers+with+significant+variability+of+generation+regimes.">Mode-locked fiber lasers with significant variability of generation regimes.</a> Optical Fiber Technology. 20 (6), 615-620 (2014).</li><li>Kobtsev, S., Kukarin, S., Smirnov, S., Turitsyn, S., Latkin, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+double-scale+femto/pico-second+optical+lumps+in+mode-locked+fiber+lasers.">Generation of double-scale femto/pico-second optical lumps in mode-locked fiber lasers.</a> Opt. Express. 17 (23), 20707-20713 (2009).</li><li>Churkin, D. V., Sugavanam, S., Tarasov, N., Khorev, S., Smirnov, S. V., Kobtsev, S. M., Turitsyn, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stochasticity+periodicity+and+localized+light+structures+in+partially+mode-locked+fibre+lasers.">Stochasticity periodicity and localized light structures in partially mode-locked fibre lasers.</a> Nat. Commun. 6, 7004 (2015).</li><li>Duling, I. N., Chen, C. J., Wai, P. K. A., Menyuk, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Operation+of+a+nonlinear+loop+mirror+in+a+laser+cavity.">Operation of a nonlinear loop mirror in a laser cavity.</a> IEEE J. Quantum Electron. 30 (1), 194-199 (1994).</li><li>Krempzek, K., Grzegorz, S., Kaczmarek, P., Abramski, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+sub-100+fs+stretched-pulse+205+MHz+repetition+rate+passively+mode-locked+Er+doped+all-fiber+laser.">A sub-100 fs stretched-pulse 205 MHz repetition rate passively mode-locked Er doped all-fiber laser.</a> Laser Phys. Lett. 10, 105103 (2013).</li><li>Shtyrina, O., Fedoruk, M., Turitsyn, S., Herda, R., Okhotnikov, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolution+and+stability+of+pulse+regimes+in+SESAM-mode-locked+femtosecond+fiber+lasers.">Evolution and stability of pulse regimes in SESAM-mode-locked femtosecond fiber lasers.</a> J. Opt. Soc. Am. B. 26 (2), 346-352 (2009).</li></ol>

저자는 공개 아무것도 없어.

출력 편광 측정에 기초하여, 피드백 루프를 사용하여 NPR 광섬유 링 레이저의 ML을 자동화하는 것이 가능하다는 것을 보였다. 이 작업을 실현하기는 공동의 조정 PSC를 삽입 중요하다. 공동의 출력 결합기는 CW 신호의 편광 상태의 펄스 신호 (도 2) 사이의 차이를보기 위해 단지 편광자 전에 위치한다. ML 찾을 수 있도록 PSC의 복굴절 미리 조정되어야하며 펌프 전력은 공동으로 단일 펄스?...

이 문서의 목적은 비선형 편광 회전 파이버 레이저의 모드 잠금 (ML)를 얻는 자동 정렬 절차를 제공하는 것이다. 설정해서 자기 시동 제어 시스템의 ML에 도착 후 레이저의 출력 신호의 편광을 측정함으로써 ML 체제 검출 :이 절차는 두 가지 중요한 단계에 기초한다. 섬유 레이저는 현재 광학에서 중요한 도구가되었다. 이들은 간섭 근적외선의 효율적인 소스 및 그들은 이제 전자기 스펙트럼의 중 적외선 부분 내로 연장된다. 낮은 비용과 사용의 용이성은 고체 레이저와 같은 일관된 빛의 다른 소스들에게 매력적인 대안을 만들었습니다. 파이버 레이저는 초단 펄스 ML기구 섬유 캐비티에 삽입된다 (100 FSEC 이하)을 제공 할 수있다. 이러한 비선형 루프 거울과 포화 흡수 등이 ML 메커니즘을 설계하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 이들 중 하나는, 널리 사용되는 F또는 단순성은 신호 1,2- 비선형 편광 회전 (NPR)에 기초한다. 그것은 레이저 공동의 섬유에 전파로 신호의 편광 타원의 강도에 비례하는 회전을 겪는다는 사실을 이용한다. 캐비티 편광자를 삽입하여,이 NPR은 신호의 왕복 동안에 강도 의존 손실을 이끈다. 레이저는 그 편광 상태를 제어함으로써, ML에 강제 될 수있다. 효과적으로 신호의 고 전력 부분이 손실 (도 1)을 낮추기 위해 실시되고 레이저를 턴온 및 저전력 잡음 신호로부터 시작되는 경우 결국 광 초단 펄스의 형성으로 이어질 것이다. 그러나,이 방법의 단점은 편광 상태 제어기 (PSC)가 적절 ML을 얻기 위해 정렬되어야한다는 것이다. 일반적으로, 운전자는 고속 P와 레이저의 출력 신호를 PSC의 위치를​​ 변경하고 분석하여 수동 ML 발견hotodiode, 광 스펙트럼 분석기 나 비선형 광학 자동 상관기. 즉시 펄스 발광이 감지 될 때, 운전자는 레이저 ML 때문에 PSC의 위치를​​ 변화 멈춘다. 물론 자동으로 효율에 중요한 이득에 이르게 자기 시작에 레이저를 받고. 이것은 레이저 정렬 또는 조작자가 또 다시 정렬 절차를 통과해야하기 때문에 캐비티 구성 변경 섭동을받을 때, 특히 사실이다. 지난 10 년간, 다른 방법이 자동화를 달성하기 위해 제안되었다. Hellwig 외. 3 ML 검출하는 모든 섬유 분할의 진폭 편광계와 신호의 편광 상태의 완전 분석을 조합하여 편광을 제어하는 피에조 압착기를 사용했다. Radnarotov 외. (4) ML을 검출하는 RF 스펙트럼 분석에 기초하여 액정 판 PSC를 사용했다. 쉔 등. 5 압전 압착기를 사용편광 ML 검출하는 광 다이오드 / 고속 카운터 시스템을 제어한다. 최근 진화 알고리즘에 기초한 전략이되는 검출 intensimetric 2 차 상관기 및 광 스펙트럼 분석기와 조합하여 높은 대역폭의 포토 다이오드에 의해 제공되게한다. 제어 후 캐비티 내부 6 개의 전자 중심 PSC를 행한다. 이 문서는 ML에 광섬유 레이저를 강제 자동화 기술에 ML과 그 응용 프로그램을 검출하는 혁신적인 방법을 설명합니다. 레이저의 ML 검출 PSC의 각도로 스위프 신호의 출력 편광 상태가 어떻게 변하는지를 분석함으로써 달성된다. 도시 된 바와 같이, ML로 천이 출력 신호의 스톡스 파라미터 중 하나를 측정함으로써 감지 편광 상태의 급격한 변화와 관련된다. 펄스가 CW 신호보다 더 강렬하고 더 중요한 NPR 특급을받을 것이라는 사실lains이 변경. 레이저의 출력이 즉시 캐비티 편광자 앞에 위치하기 때문에,이 위치 펄스의 편광 상태는 CW 신호의 편광 상태 (도 2)에서 상이하고, ML 상태를 구별하기 위해 사용될 것이다. 이 절차와 최초의 실험 구현의 이론적 측면은 올리비에 등의 알에 발표되었다. (7). 이 글에서 강조 절차, 그 한계와 장점의 기술적 측면에있을 것입니다. 이러한 기술은 구현하기가 비교적 간단하고 ML 상태를 검출하고 ML을 얻기 위해 레이저의 배향을 자동화하는 복잡한 측정 장치를 필요로하지 않는다. 프로그램 인터페이스를 통해 외부 조정 PSC가 필요합니다. 다른 PSC를 원칙적으로 사용할 수 : 모터, 광 자기 결정 또는 전동 모든 섬유 PSC 기반 O 회전 압전 압착기, 액정, 파형 판N 조이고 섬유 (8)를 왜곡. 이 글에서, 후자는 모든 섬유 동력 야오 형 PSC를 사용한다. 고가의 상용 편광계를 사용할 수 편광 상태를 검출한다. 제 스톡스 파라미터 값이 필요하기 때문에,이 문서에 나타낸 바와 같이 단, 두 개의 포토 다이오드와 조합하여 편광 빔 스플리터는 충분할 것이다. 이러한 모든 구성 요소들은 광범위하게 사용되는 어븀 첨가 광섬유 레이저를위한 저렴하다. 이 절차에 따라 피드백 루프는 몇 분 ML을 찾을 수 있습니다. 이 응답 시간은 파이버 레이저의 대부분의 애플리케이션에 적합하며, 기존의 다른 기술들에 비교된다. 실제로 응답 시간 신호의 편광을 분석하는 전자 장치에 의해 제한된다. 절차 similariton 9 어븀 첨가 광섬유 레이저 여기 적용되었지만 마지막으로,이를 상기 언급 된 장치 또는 equivalen 자마자 임의 NPR 계 섬유 레이저에 이용 될 수있다t 관심의 파장에서 사용할 수 있습니다.

<table><tbody><tr><td>Bare-Fiber adaptor</td><td>Bullet</td><td>NGB-14</td><td></td></tr><tr><td>Drop-in polarization controller</td><td>General Photonics Corp.</td><td>Polarite PLC-006</td><td>Manual polarization controller.</td></tr><tr><td>DSP In-line polarimeter</td><td>General Photonics Corp.</td><td>POD-101D PolaDetect</td><td>Polarimeter with USB/serial computer connectivity.</td></tr><tr><td>Fiber Cleaver</td><td>Fitel</td><td>S323</td><td></td></tr><tr><td>FiberPort</td><td>Thorlabs Inc.</td><td>PAF-X-2-C</td><td></td></tr><tr><td>Fixed Fiber-to-Fiber Coupler Bench</td><td>Thorlabs Inc.</td><td>FBC-1550-APC</td><td>Any optical bench could be used. A 3-way bench would even be better.</td></tr><tr><td>Fusion Splicer</td><td>Fujikura</td><td>FSM-40PM</td><td></td></tr><tr><td>High resolution all fiber polarization controller</td><td>Giga Concept Inc.</td><td>GIG-2201-1300</td><td>All-fiber motorized polarization controller with USB computer connectivity.</td></tr><tr><td>InGaAs PIN PD module</td><td>Optoway</td><td>PD-1310</td><td>Pigtailed photodiode.</td></tr><tr><td>Instrument communication interface</td><td>National Instruments</td><td>NI MAX</td><td>It comes packaged with National Instruments drivers (NI-VISA, NI-DAQmx, &lt;em&gt;etc.&lt;/em&gt;)</td></tr><tr><td>Operational amplifier</td><td>Texas Instruments</td><td>TLO81ACP</td><td></td></tr><tr><td>Optical Powermeter</td><td>Newport</td><td>818-IS-1 with 1835-C</td><td></td></tr><tr><td>Optical spectrum analyzer</td><td>Anritsu</td><td>MS9710C</td><td></td></tr><tr><td>Oscilloscope</td><td>Tektronix</td><td>TDS2022</td><td>Oscilloscope with GPIB computer connectivity.</td></tr><tr><td>Polarizing beamsplitter module</td><td>Thorlabs Inc.</td><td>PSCLB-VL-1550</td><td></td></tr><tr><td>Polyimide Film Tape</td><td>3M</td><td>5413</td><td>Tape to fix the components on the table without damaging the fibers.</td></tr><tr><td>Graphical programming language interface (GPLI)</td><td>National Instruments</td><td>LabVIEW</td><td>Interface to program in G Programming Language and communicate with laboratory instruments.</td></tr><tr><td>Polarimeter controlling software</td><td>General Photonics Corp.</td><td>PolaView</td><td>Comes with the polarimeter General Photonics POD-101D.</td></tr></tbody></table>

automation of mode locking in a nonlinear polarization rotation fiber laser through output polarization measurements

레이저가 모드 잠금 될 때, 레이저 공진기 길이에 의해 결정 반복률 초단 펄스 트레인을 방출한다. 이 문서는 미리 조정 된 비선형 편광 회전 파이버 레이저의 모드 잠금을 강제 할 수있는 새로운 저렴 절차를 설명합니다. 잠금 모드가 발생하면이 절차는 출력 편광 상태의 급격한 변화의 검출에 기초한다. 이러한 변화는 모드 잠금 상태를 찾기 위해 내부 공동 편광 제어기의 배향을 명령하는 데 사용된다. 보다 구체적으로, 제 스톡스 파라미터의 값은 레이저가 모드 잠금 상태로 전환 될 때 또한, 급격한 변화를 겪게, 편광 제어기의 각도가 스위프되는 경우 다르며. 이 갑작스러운 변화를 모니터링하는 편광 제어기의 정렬 명령 모드 잠금을 향해 레이저를 구동하기 위해 사용될 수있는 실제 쉬운 검출 신호를 제공한다. 이 모니터링은 일부를 공급함으로써 달성된다편광 분석기 신호의 제 스톡스 파라미터를 측정. 레이저 모드 잠금 상태로 전환 될 때 분석기에서이 매개 변수 중 읽기에 급격한 변화가 발생합니다. 이 때, 편광 제어기 필요한 각도 고정 유지된다. 조정이 완료된다. 이 과정은 광 스펙트럼 분석기, RF 스펙트럼 분석기, 전자 펄스 카운터 또는 이광자 흡광 또는 제 고조파 생성에 기초한 비선형 검출 기법에 연결된 다이오드 같은 장치를 사용하여 기존의 자동화 절차로 대체 방법을 제공한다. 이 직선 편광 회전에 의해 잠겨 레이저 모드에 적합하다. 특히 1,550 nm의 파장에서, 저렴한 수단을 필요로 비교적 쉽게 구현할 수 있으며, 이는 전술 한 기술에 비해 발생하는 생산 및 작업 비용을 낮춘다.

NPR 모드 잠금 광섬유 레이저는 이러한 Q- 스위치 펄스 (10), 코 히어 런트 ML 펄스, 노이즈 등의 펄스, ML 펄스의 결합 상태, 고조파 ML 및 ML 11 펄스 상호 작용의 복잡한 구조로 펄스 체제의 큰 다양성을 제공하는 것으로 알려져있다. PSC의 복굴절 ML를 얻을 수 있도록 고정 된 이후 여기에 설명 된 레이저에서는, 펌프 전력은 상대적으로 단일 펄스 ML의 임계 값 근...

Watch this Scientific Journal Video about Automation of Mode Locking in a Nonlinear Polarization Rotation Fiber Laser through Output Polarization Measurements at JoVE.com

Automation of Mode Locking in a Nonlinear Polarization Rotation Fiber Laser through Output Polarization Measurements

A protocol to detect and automate mode locking in a pre-adjusted nonlinear polarization rotation fiber laser is presented. The detection of a sudden change in the output polarization state when mode locking occurs is used to command the alignment of an intra-cavity polarization controller in order to find mode-locking conditions.

출력 편광 측정을 통해 비선형 편광 회전 광섬유 레이저의 모드 잠금의 자동화

When a laser is mode-locked, it emits a train of ultra-short pulses at a repetition rate determined by the laser cavity length. This article outlines a ...

automation-mode-locking-nonlinear-polarization-rotation-fiber-laser

Universidad San Sebastian

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Electrical Engineering

Engineering

Unit 1

Diagrams and Signal Flow Graphs

SCIENTISTS IN ACTION

11.3K 조회수.  Université Laval. A protocol to detect and automate mode locking in a pre-adjusted nonlinear polarization rotation fiber laser is presented. The detection of a sudden change in the output polarization state when mode locking occurs is used to command the alignment of an intra-cavity polarization controller in order to find mode-locking conditions.

비디오: Automation of Mode Locking in a Nonlinear Polarization Rotation Fiber Laser through Output Polarization Measurements

Fabrication and Characterization of Disordered Polymer Optical Fibers for Transverse Anderson Localization of Light

We develop and characterize a disordered polymer optical fiber that uses transverse Anderson localization as a novel waveguiding mechanism. The developed polymer optical fiber is composed of 80,000 strands of poly (methyl methacrylate) (PMMA) and polystyrene (PS) that are randomly mixed and drawn into a square cross section optical fiber with a side width of 250 &mu;m. Initially, each strand is 200 &mu;m in diameter and 8-inches long. During the mixing process of the original fiber strands, the fibers cross over each other; however, a large draw ratio guarantees that the refractive index profile is invariant along the length of the fiber for several tens of centimeters. The large refractive index difference of 0.1 between the disordered sites results in a small localized beam radius that is comparable to the beam radius of conventional optical fibers. The input light is launched from a standard single mode optical fiber using the butt-coupling method and the near-field output beam from the disordered fiber is imaged using a 40X objective and a CCD camera. The output beam diameter agrees well with the expected results from the numerical simulations. The disordered optical fiber presented in this work is the first device-level implementation of 2D Anderson localization, and can potentially be used for image transport and short-haul optical communication systems.

We develop and characterize a disordered polymer optical fiber that uses transverse Anderson localization as a novel waveguiding mechanism. This microstructured fiber can transport a small localized beam with a radius that is comparable to the beam radius of conventional optical fibers.

빛의 통과 앤더슨 현지화 무질서 폴리머 광섬유의 제조 및 특성

We develop and characterize a disordered polymer optical fiber that uses transverse Anderson localization as a novel waveguiding mechanism. The developed ...

연구

공학

Characterization of Anisotropic Leaky Mode Modulators for Holovideo

Holovideo displays are based on light-bending spatial light modulators. One such spatial light modulator is the anisotropic leaky mode modulator. This modulator is particularly well suited for holographic video experimentation as it is relatively simple and inexpensive to fabricate1-3. Some additional advantages of leaky mode devices include: large aggregate bandwidth, polarization separation of signal light from noise, large angular deflection and frequency control of color1. In order to realize these advantages, it is necessary to be able to adequately characterize these devices as their operation is strongly dependent on waveguide and transducer parameters4. To characterize the modulators, the authors use a commercial prism coupler as well as a custom characterization apparatus to identify guided modes, calculate waveguide thickness and finally to map the device's frequency input and angular output of leaky mode modulators. This work gives a detailed description of the measurement and characterization of leaky mode modulators suitable for full-color holographic video.

This work describes fabrication and characterization of anisotropic leaky mode modulators for holographic video.

Holovideo에 대한 이방성 새는 모드 변조기의 특성

Holovideo displays are based on light-bending spatial light modulators.  One such spatial light modulator is the anisotropic leaky mode modulator.  This ...

Direct Imaging of Laser-driven Ultrafast Molecular Rotation

We present a method for visualizing laser-induced, ultrafast molecular rotational wave packet dynamics. We have developed a new 2-dimensional Coulomb explosion imaging setup in which a hitherto-impractical camera angle is realized. In our imaging technique, diatomic molecules are irradiated with a circularly polarized strong laser pulse. The ejected atomic ions are accelerated perpendicularly to the laser propagation. The ions lying in the laser polarization plane are selected through the use of a mechanical slit and imaged with a high-throughput, 2-dimensional detector installed parallel to the polarization plane. Because a circularly polarized (isotropic) Coulomb exploding pulse is used, the observed angular distribution of the ejected ions directly corresponds to the squared rotational wave function at the time of the pulse irradiation. To create a real-time movie of molecular rotation, the present imaging technique is combined with a femtosecond pump-probe optical setup in which the pump pulses create unidirectionally rotating molecular ensembles. Due to the high image throughput of our detection system, the pump-probe experimental condition can be easily optimized by monitoring a real-time snapshot. As a result, the quality of the observed movie is sufficiently high for visualizing the detailed wave nature of motion. We also note that the present technique can be implemented in existing standard ion imaging setups, offering a new camera angle or viewpoint for the molecular systems without the need for extensive modification.

We present a protocol for creating a real-time movie of a molecular rotational wave packet using a high-resolution Coulomb explosion imaging setup.

레이저 기반 초고속 분자 회전의 직접 이미징

We present a method for visualizing laser-induced, ultrafast molecular rotational wave packet dynamics. We have developed a new 2-dimensional Coulomb ...

화학

Measurement of Quantum Interference in a Silicon Ring Resonator Photon Source

Silicon photonic chips have the potential to realize complex integrated quantum information processing circuits, including photon sources, qubit manipulation, and integrated single-photon detectors. Here, we present the key aspects of preparing and testing a silicon photonic quantum chip with an integrated photon source and two-photon interferometer. The most important aspect of an integrated quantum circuit is minimizing loss so that all of the generated photons are detected with the highest possible fidelity. Here, we describe how to perform low-loss edge coupling by using an ultra-high numerical aperture fiber to closely match the mode of the silicon waveguides. By using an optimized fusion splicing recipe, the UHNA fiber is seamlessly interfaced with a standard single-mode fiber. This low-loss coupling allows the measurement of high-fidelity photon production in an integrated silicon ring resonator and the subsequent two-photon interference of the produced photons in a closely integrated Mach-Zehnder interferometer. This paper describes the essential procedures for the preparation and characterization of high-performance and scalable silicon quantum photonic circuits.

Silicon photonic chips have the potential to realize complex integrated quantum systems. Presented here is a method for preparing and testing a silicon photonic chip for quantum measurements.

실리콘 링 공진기 광자 소스에서 양자 간섭 측정

Silicon photonic chips have the potential to realize complex integrated quantum information processing circuits, including photon sources, qubit ...

Cooling an Optically Trapped Ultracold Fermi Gas by Periodical Driving

We present a cooling method for a cold Fermi gas by parametrically driving atomic motions in a crossed-beam optical dipole trap (ODT). Our method employs the anharmonicity of the ODT, in which the hotter atoms at the edge of the trap feel the anharmonic components of the trapping potential, while the colder atoms in the center of the trap feel the harmonic one. By modulating the trap depth with frequencies that are resonant with the anharmonic components, we selectively excite the hotter atoms out of the trap while keeping the colder atoms in the trap, generating parametric cooling. This experimental protocol starts with a magneto-optical trap (MOT) that is loaded by a Zeeman slower. The precooled atoms in the MOT are then transferred to an ODT, and a bias magnetic field is applied to create an interacting Fermi gas. We then lower the trapping potential to prepare a cold Fermi gas near the degenerate temperature. After that, we sweep the magnetic field to the noninteracting regime of the Fermi gas, in which the parametric cooling can be manifested by modulating the intensity of the optical trapping beams. We find that the parametric cooling effect strongly depends on the modulation frequencies and amplitudes. With the optimized frequency and amplitude, we measure the dependence of the cloud energy on the modulation time. We observe that the cloud energy is changed in an anisotropic way, where the energy of the axial direction is significantly reduced by parametric driving. The cooling effect is limited to the axial direction because the dominant anharmonicity of the crossed-beam ODT is along the axial direction. Finally, we propose to extend this protocol for the trapping potentials of large anharmonicity in all directions, which provides a promising scheme for cooling quantum gases using external driving.

We present a parametric driving method to cool an ultracold Fermi gas in a crossed-beam optical dipole trap. This method selectively removes high-energy atoms from the trap by periodically modulating the trap depth with frequencies that are resonant with the anharmonic components of the trapping potential.

정기 간행물 운전하여 광학적 갇혀 초저온 페르미 가스를 냉각

We present a cooling method for a cold Fermi gas by parametrically driving atomic motions in a crossed-beam optical dipole trap (ODT). Our method employs ...

Fabrication Procedures and Birefringence Measurements for Designing Magnetically Responsive Lanthanide Ion Chelating Phospholipid Assemblies

Bicelles are tunable disk-like polymolecular assemblies formed from a large variety of lipid mixtures. Applications range from membrane protein structural studies by nuclear magnetic resonance (NMR) to nanotechnological developments including the formation of optically active and magnetically switchable gels. Such technologies require high control of the assembly size, magnetic response and thermal resistance. Mixtures of 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DMPC) and its lanthanide ion (Ln3+) chelating phospholipid conjugate, 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phospho-ethanolamine-diethylene triaminepentaacetate (DMPE-DTPA), assemble into highly magnetically responsive assemblies such as DMPC/DMPE-DTPA/Ln3+ (molar ratio 4:1:1) bicelles. Introduction of cholesterol (Chol-OH) and steroid derivatives in the bilayer results in another set of assemblies offering unique physico-chemical properties. For a given lipid composition, the magnetic alignability is proportional to the bicelle size. The complexation of Ln3+ results in unprecedented magnetic responses in terms of both magnitude and alignment direction. The thermo-reversible collapse of the disk-like structures into vesicles upon heating allows tailoring of the assemblies&#39; dimensions by extrusion through membrane filters with defined pore sizes. The magnetically alignable bicelles are regenerated by cooling to 5 &#176;C, resulting in assembly dimensions defined by the vesicle precursors. Herein, this fabrication procedure is explained and the magnetic alignability of the assemblies is quantified by birefringence measurements under a 5.5 T magnetic field. The birefringence signal, originating from the phospholipid bilayer, further enables monitoring of polymolecular changes occurring in the bilayer. This simple technique is complementary to NMR experiments that are commonly employed to characterize bicelles.

Fabrication procedures for highly magnetically responsive lanthanide ion chelating polymolecular assemblies are presented. The magnetic response is dictated by the assembly size, which is tailored by extrusion through nanopore membranes. The assemblies&#39; magnetic alignability and temperature-induced structural changes are monitored by birefringence measurements, a complimentary technique to nuclear magnetic resonance and small angle neutron scattering.

제작 절차 및 복굴절 측정 자석으로 응답 란타넘족 이온 킬레이트 화 인지질 어셈블리 설계에 대 한

Bicelles are tunable disk-like polymolecular assemblies formed from a large variety of lipid mixtures. Applications range from membrane protein structural ...

Label-free Single Molecule Detection Using Microtoroid Optical Resonators

Detecting small concentrations of molecules down to the single molecule limit has impact on areas such as early detection of disease, and fundamental studies on the behavior of molecules. Single molecule detection techniques commonly utilize labels such as fluorescent tags or quantum dots, however, labels are not always available, increase cost and complexity, and can perturb the events being studied. Optical resonators have emerged as a promising means to detect single molecules without the use of labels. Currently the smallest particle detected by a non-plasmonically-enhanced bare optical resonator system in solution is a 25 nm polystyrene sphere1. We have developed a technique known as Frequency Locking Optical Whispering Evanescent Resonator (FLOWER) that can surpass this limit and achieve label-free single molecule detection in aqueous solution2. As signal strength scales with particle volume, our work represents a &#62; 100x improvement in the signal to noise ratio (SNR) over the current state of the art. Here the procedures behind FLOWER are presented in an effort to increase its usage in the field.

We have developed a label-free biosensing system based on optical resonator technology known as Frequency Locking Optical Whispering Evanescent Resonator (FLOWER) that is capable of detecting single molecules in solution. Here the procedures behind this work are described and presented.

Microtoroid 광 공진기를 사용하여 라벨이없는 단일 분자 검출

Detecting small concentrations of molecules down to the single molecule limit has impact on areas such as early detection of disease, and fundamental ...

생체공학

Shaping the Amplitude and Phase of Laser Beams by Using a Phase-only Spatial Light Modulator

The aim of this article is to visually demonstrate the utilization of an interferometric method for encoding complex fields associated with coherent laser radiation. The method is based on the coherent sum of two uniform waves, previously encoded into a phase-only spatial light modulator (SLM) by spatial multiplexing of their phases. Here, the interference process is carried out by spatial filtering of light frequencies at the Fourier plane of certain imaging system. The correct implementation of this method allows arbitrary phase and amplitude information to be retrieved at the output of the optical system.
It is an on-axis, rather than off-axis encoding technique, with a direct processing algorithm (not an iterative loop), and free from coherent noise (speckle). The complex field can be exactly retrieved at the output of the optical system, except for some loss of resolution due to the frequency filtering process. The main limitation of the method might come from the inability to operate at frequency rates higher than the refresh rate of the SLM. Applications include, but are not limited to, linear and non-linear microscopy, beam shaping, or laser micro-processing of material surfaces.

We show how to encode the complex field of laser beams by using a single phase element. A common-path interferometer is employed to mix the phase information displayed into a phase-only spatial light modulator to finally retrieve the desired complex field pattern at the output of an optical imaging system.

진폭 및 위상 레이저 광선의 위상 전용 공간 가벼운 변조기를 사용 하 여 형성

The aim of this article is to visually demonstrate the utilization of an interferometric method for encoding complex fields associated with coherent laser ...

A Photonic System for Generating Unconditional Polarization-Entangled Photons Based on Multiple Quantum Interference

We present a high-performance source of unconditional polarization-entangled photons that have a high-emission rate, a broadband distribution, are degenerated and postselection free. The property of the source is based on the multiple quantum interference effect with a round-trip configuration of a Sagnac interferometer. The quantum interference effects make it possible to use the high generation efficiency of the polarization-entangled photons to process parametric down-conversion, and separate degenerated photon pairs into different optical modes without a postselection requirement. The principle of the optical system was described and experimentally used to measure the fidelity and Bell parameters, and also to characterize the generated polarization-entangled photons from a minimum of six combinations of polarization correlated data. The experimentally obtained fidelity and Bell parameters exceeded the classical local correlation limit and are clear evidence of the generation of unconditional polarization-entangled photons.

We describe an optical system for the generation of unconditional polarization-entangled photons based on multiple quantum interference effects with a detection scheme to estimate the experimental fidelity of generated entangled photons.

다중 양자 간섭을 기반으로 무조건 편광 얽힌 광자를 생성하기 위한 포토닉 시스템

We present a high-performance source of unconditional polarization-entangled photons that have a high-emission rate, a broadband distribution, are ...

Low-cost Custom Fabrication and Mode-locked Operation of an All-normal-dispersion Femtosecond Fiber Laser for Multiphoton Microscopy

A protocol is presented to build a custom low-cost yet high-performance femtosecond (fs) fiber laser. This all-normal-dispersion (ANDi) ytterbium-doped fiber laser is built completely using commercially available parts, including $8,000 in fiber optic and pump laser components, plus $4,800 in standard optical components and extra-cavity accessories. Researchers new to fiber optic device fabrication may also consider investing in basic fiber splicing and laser pulse characterization equipment (~$63,000). Important for optimal laser operation, methods to verify true versus apparent (partial or noise-like) mode-locked performance are presented. This system achieves 70 fs pulse duration with a center wavelength of approximately 1,070 nm and a pulse repetition rate of 31 MHz. This fiber laser exhibits the peak performance that may be obtained for an easily assembled fiber laser system, which makes this design ideal for research laboratories aiming to develop compact and portable fs laser technologies that enable new implementations of clinical multiphoton microscopy and fs surgery.

A method is presented to build a custom low-cost, mode-locked femtosecond fiber laser for potential applications in multiphoton microscopy, endoscopy, and photomedicine. This laser is built using commercially available parts and basic splicing techniques.

다광자 현미경을 위한 저비용 맞춤형 제작 및 모드 잠금 작동 의 모든 정상 분산 펨토초 섬유 레이저

A protocol is presented to build a custom low-cost yet high-performance femtosecond (fs) fiber laser. This all-normal-dispersion (ANDi) ytterbium-doped ...