저자는 그림 1의 개념도를 구성하는 법사 뒤에게 감사의 말씀을 전합니다.이 작품은 캐나다의 자연 과학 및 공학 연구위원회 (NSERC)에서 교부금에 의해 투자되었다.

1. 참조 간섭계 건설 및 FSR 측정 <ol><li> 공사 <ol><li> 열린 정상 아크릴 상자를 만듭니다. 이 구조는 스티로폼 상자에 X 16 X 16 (16)에 꼭 맞게 할 수있을만큼 충분히 커야합니다. </li><li> 열린 정상 아크릴 상자에 앉을 완전히 단열 용 스티로폼 상자로 묶어야합니다 광학 부품, 집에 3 단 선반 장치를 제작합니다. 스티로폼 상자에 두 개의 구멍이 높은 섬유는 전체 인클로저를 입력하고 종료 할 수 있도록 있어야합니다. </li><li> 제 3 단계에서 : 3dB 방향성 결합기에서 하나의 출력 섬유 차례로 별도의 3dB 방향성 결합기의 입력 포트로 연결 편광 제어기에 고정되어야한다. </li><li> 2 차 단계에서 : 첫 번째 3dB 방향성 커플러의 다른 출력 포트에서 발생하는 광섬유의 약 16피트와 루프를 형성합니다. 의 나머지 입력 포트에이 섬유를 직접제 3 단계에 econd 3dB 방향성 커플러. </li><li> 빙조를 멋지게로서, 50 %의 액체 물과 혼합 50 % 빙수로 아크릴 상자를 기입하고 따라서 0 ° C. 가까운 광학 부품의 온도를 유지 </li></ol></li><li> FSR 측정 <ol><li> 원하는 파장에서 프로브 레이저를 설정합니다. 그 출력은 3dB 전력 스플리터에 연결되도록 함수 발생기를 이용한다. 3dB 스플리터로부터 출력 중 하나가 모니터링 목적을 위해 오실로스코프에 연결되어야하고, 다른 출력은 직접 튜닝 레이저의 주파수를 사용할 수있다. </li><li> 1 차 3dB 방향성 결합기의 입력으로 레이저 출력을 공급. </li><li> 2 차 3dB 방향성 결합기의 두 가지 출력은 밸런스 광 검출기 (BPD)에 photomixed 신호를 전달한다. 마지막으로, 오실로스코프의 채널 입력에 BPD의 출력 케이블을 연결합니다. </li><li> 선형 Suppl에 의해, 레이저 주파수를 스​​캔(1 V, 100 Hz에서의 주사 주파수의 피크 - 피크 전압) 파형 발생기에서 생성 된 램프 신호와 레이저 모듈을 잉. BPD로부터의 출력 신호는 오실로스코프 정현파해질 것이다. </li><li> 튜닝 편광 제어기를 정현파의 피크 - 피크 전압을 최대화 시키. </li><li> , FSR을 측정 DC 모드로 파형 발생기를 설정하여 연속파 레이저 출력을 설정한다. 튜닝 파형 발생기 전압 BPD로부터 송신 된 신호는 주변 0 V (예. 직교 포인트) 변동되도록. 전기 스펙트럼 분석기를 사용하여 출력 신호를 검사한다. 모니터 신호는 글로벌 최대 (제로 주파수에서) 가장 가까운 첫 번째 제로의 위치가 FSR에 해당하는 SINC 제곱 함수로 나타납니다. 측정 잡음을 최소화하기 위해, 평균화 모드로 전기 스펙트럼 분석기를 설정한다. </li></ol></li></ol> 2. 섬유 (13)를 당기면 </sup&gt; 프리앰블이 절차의 목적은 약 효율적인 결합이 발생할 수 있도록 마이크로 공동들에 테이퍼에 여행하는 광자의 위상과 일치하는 것이다. 섬유가 당겨질 때, 두 클램프 사이에 놓여 중앙부는 클래드되는 코어와 공기되는 일본어 실리카 클래딩에 의해 형성된 도파관 내에서 여러 형태로, 일반 섬유 안에서 하나의 모드를 지원으로부터 천이 한 것 단일 모드. 만족 다중 전파 상태가 섬유 직경의 지속적인 수축에 의해 상쇄 될 것이다 일시적 상기 섬유의 실리카 코어는 실질적으로, 중앙 섹션에 사라질 것이다. <ol><li> 전동 번역 단계로 섬유 홀더를 고정합니다. </li><li> 각 섹션의 한 쪽 끝에서 FC / APC 커넥터가있는 광섬유의 두 섹션을 Connectorize. 섬유 스트리퍼와 연결되지 않은 끝에서 버퍼 코팅 제거를 먼저 아세톤으로 청소하고 일이소프로판올 욕실, 최종면을 절단하고, 융합 철사를 이어라. </li><li> 테이퍼의 손실을 모니터링 섬유의 타단은 광 검출기 (PD)에 접속되어 광섬유의 일단에 정 전력 모드에서 레이저 프로브를 연결한다. PD의 출력은 오실로스코프에 연결되어 있어야합니다. 전송 된 레이저 출력에 비례하는 PD의 출력 전압을 측정하는대로 오실로스코프 설정을 조정합니다. </li><li> PD의 출력 전압의 초기 값을 기록하고, 단계 2.9까지 계속 모니터. </li><li> 광섬유 홀더 및 화상을 광학 현미경으로 섬유 파이버 클램프. </li><li> 그것은 공기가 튜브를 종료하고 안정 채널의 압력을 기다리고, 테이퍼 근처에 흐르기 시작하도록 수소를 방출. 수소 가스 유량은 110 ㎖ / 분에 도달하면, 광섬유를 가열 라이터 출구 근처에서 발화. </li><li> 사용자 정의 LabVIEW 프로그램을 사용하면, 선형 섬유를 잡아 당깁니다. PU 동안 그 주체류 클래딩 모드 광섬유 테이퍼 부 통해 광을 안내하기에 지배적 동안 lling 프로세스는, 광섬유 코어가 점차 사라진다. 광섬유를 통해 전송되는 강도는 다중 모드 간섭으로 인해 진동한다. </li><li> 그것은 오직 하나의 클래딩 모드를 지원까지 섬유 테이퍼 폭을 줄이기 위해 섬유를 당기는 계속. 전송 강도가 달라질 중단되면 섬유를 당기는 중지합니다. </li><li> 번역 단계에서 섬유 홀더를 해제하고 압전 무대 근처에 고정합니다. </li></ol> 3. 준비 및 솔루션 납품 <ol><li> 오후 10시 오후 1시, 그리고 둘 베코 인산염 완충 생리 식염수 (DPBS)에서 50 나노 미터 반경 단 분산 폴리스티렌 마이크로 구성된 100 FM 솔루션을 준비합니다. 또한, 순수 DPBS 솔루션을 만들 수 있습니다. </li><li> , 원심 분리기에 솔루션을 놓고 균형을 위해 그 안에서 자신의 위치를​​ 엇갈리게하고, 30 분 회전주기를 시작합니다. </li><li> completio시N, 안전하게, 데시 케이 터에 솔루션을 배치 해 대피하고, 30 분 동안 초음파와 솔루션을 도배. </li><li> 솔루션을 제거하고 실험 설정 가까이에 따로 설정합니다. </li><li> 작은 유체 전달 시스템에 대한 독립을 구축 할 수 있습니다. <ol><li> 두 개의 깃봉을 청소하면, 미세 소관 세그먼트의 양쪽에 주사기 팁을 삽입하고 주사기 팁에 페룰에 나사. 개별적으로 세 번째 주사기 팁에 페룰 중 하나를 연결하고 루어에, 다른 하나는 배럴 플런저 어셈블리의 피팅 잠급니다. </li><li> 스탠드에 노출 된 주사기의 끝을 고정하고 샘플 뒤에 그것을 소품. 유체는 상당한 유출하지 않고 샘플에 흐를 수 있어야합니다. </li></ol></li><li> 의정서의 제 5의 측면에서 적절한 솔루션 배럴을로드하고 직접 실험하는 동안 미세 유체 시스템을 통해 주입한다. </li></ol> 4. 시스템 구성 및 상호 연결 <ol><li> 프로브 LASE 연결<html> 10dB 방향성 커플러에 대한 연구. 송신 포트는 테이퍼 섬유이어서 편광 제어기에 연결되어있는 동안 연결 포트는 참조 간섭계의 입력 포트에 접속된다. </li><li> 섬유 테이퍼의 두 선명한 이미지를 얻기 위해 현미경 목표를 집중할. </li><li> PD에 테이퍼 섬유의 출력을 연결합니다. 이 PD의 출력은 오실로스코프의 다른 채널의 입력에 연결해야합니다. </li><li> 나노 위치에 샘플을 장착하고 섬유 테이퍼의 중심에 근접되도록 그것을 변위 거친 조정을합니다. </li><li> 샘플 DPBS를 주입. 거친 조정 등의 섬유 테이퍼는 두 개의 CCD 카메라의 뷰에 제공 있는지 확인합니다. 마이크로 공동으로 섬유 테이퍼에서 커플 링을 설정하는 나노 위치를 조정합니다. </li><li> 오실로스코프의 적절한 공명 수영을 얻기 위해 레이저 파장을 스캔합니다. </li></ol> 5. 나노 입자 검출 ontent &quot;&gt; 데이터를 수집하려면, 집에서 만든 소프트웨어를 사용하여 오실로스코프의 트리거 설정을 구성하고 추가 처리를 위해 오실로스코프 트레이스를 수집합니다. <ol><li> 참고로 버퍼 용액에 대한 데이터를 기록한다. </li><li> 낮은에서 높은 농도의 나노 입자 솔루션에 대한 데이터를 기록합니다. </li><li> 마이크로 공동의 결합에 의한 나노 입자에 일어나는 주파수의 변화를 관찰한다. </li></ol> 데이터의 6. 사후 처리 수집 된 데이터는 상기 자기 기록 MATLAB 프로그램에 의해 처리 될 수있다. 이 프로그램은해야한다 : <ol><li> 기준 간섭계의 흔적을 읽고 사인 곡선에 최소 자승법을 실시하고 있습니다. 장착 정현파의 위상은 즉석에서 레이저 지터를 추정하는 데 사용됩니다. </li><li> 공동 전송 흔적을 읽고 두 번 로렌츠 함수에 최소 자승법을 실시하고 있습니다. 광 주파수는, 1 ν (공진 딥에 해당하는ν 2) 및 δν 1로 표시 반값 (FWHM의, 그들의 전체 폭, δν 2)가 간섭계 신호와 송신 신호를 비교함으로써 결정된다. </li><li> 내가 1 (왼쪽 공명) 또는 2 (오른쪽 공명)이 될 수 있습니다 Q 전 = ν I / δν 전에서 각각의 딥의 품질 계수를 얻습니다. </li><li> 종래와 같이, 계산, 레이저 스캔 전압, 레이저 지터 수율 큰 측정 노이즈를 통해 공진 딥 광 주파수. </li><li> 평균 공진 주파수 ν 평균을 수집 = (ν 1 + ν 2) / 2 분할 주파수 Δν = ν 2 - ν 1 각 측정과 시간의 함수로 플롯. 나노 입자는 미세 공, 평균 공진 주파수 분할 주파수 소 모두의 급격한 변화의 표면에 바인딩 할 때자민련이 관찰 될 수있다. </li></ol>

<ol>
	<li>Vahala, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+microcavities.">Optical microcavities.</a> Nature. 424 (6950), 839-846 (2003).</li><li>Lu, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+sensitivity+nanoparticle+detection+using+optical+microcavities.">High sensitivity nanoparticle detection using optical microcavities.</a> PNAS. 108 (15), 5976-5979 (2011).</li><li>Vollmer, F., Arnold, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Whispering-gallery-mode+biosensing:+label-free+detection+down+to+single+molecules.">Whispering-gallery-mode biosensing: label-free detection down to single molecules.</a> Nat. Methods. 5 (7), 591-596 (2008).</li><li>Vollmer, F., Braun, D., Libchaber, A., Khoshsima, M., Teraoka, I., Arnold, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protein+detection+by+optical+shift+of+a+resonant+microcavity.">Protein detection by optical shift of a resonant microcavity.</a> Appl. Phys. Lett. 80 (21), 4057-4059 (2002).</li><li>Sun, Y., Fan, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+ring+resonators+for+biochemical+and+chemical+sensing.">Optical ring resonators for biochemical and chemical sensing.</a> Anal. Bioanal. Chem. 399 (1), 205-211 (2011).</li><li>Shopova, S. I., Rajmangal, R., Nishida, Y., Arnold, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasensitive+nanoparticle+detection+using+a+portable+whispering+gallery+mode+biosensor+driven+by+a+periodically+poled+lithium-niobate+frequency+doubled+distributed+feedback+laser.">Ultrasensitive nanoparticle detection using a portable whispering gallery mode biosensor driven by a periodically poled lithium-niobate frequency doubled distributed feedback laser.</a> Rev. Sci. Instrum. 81 (10), 103-110 (2010).</li><li>Santiago-Cordoba, M. A., Boriskina, S. V., Vollmer, F., Demirel, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoparticle-based+protein+detection+by+optical+shift+of+a+resonant+microcavity.">Nanoparticle-based protein detection by optical shift of a resonant microcavity.</a> Appl. Phys. Lett. 99 (7), 073701 (2011).</li><li>Swaim, J. D., Knittel, J., Bowen, W. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+limits+in+whispering+gallery+biosensors+with+plasmonic+enhancement.">Detection limits in whispering gallery biosensors with plasmonic enhancement.</a> Appl. Phys. Lett. 99 (24), 243109 (2011).</li><li>Gorodetsky, M. L., Pryamikov, A. D., Ilchenko, V. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rayleigh+scattering+in+high-Q+microspheres.">Rayleigh scattering in high-Q microspheres.</a> J. Opt. Soc. Am. B. 17 (6), 1051-1057 (2000).</li><li>Lu, T., Su, J., Fraser, S., Vahala, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Split+frequency+sensing+methods+and+systems.">Split frequency sensing methods and systems.</a> Patent granted on. , (2013).</li><li>Zhu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On-chip+single+nanoparticle+detection+and+sizing+by+mode+splitting+in+an+ultrahigh-Q+microresonator.">On-chip single nanoparticle detection and sizing by mode splitting in an ultrahigh-Q microresonator.</a> Nat. Photonics. 4 (1), 46-49 (2010).</li><li>Shopova, S. I., Rajmangal, R., Nishida, Y., Arnold, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasensitive+nanoparticle+using+a+portable+whispering+gallery+mode+biosensor+driven+by+a+periodically+poled+lithium-niobate+frequency+doubled+distributed+feedback+laser.">Ultrasensitive nanoparticle using a portable whispering gallery mode biosensor driven by a periodically poled lithium-niobate frequency doubled distributed feedback laser.</a> Rev. Sci. Instrum. 81 (10), (2010).</li><li>Cai, M., Painter, O., Vahala, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Observation+of+critical+coupling+in+a+fiber+taper+to+a+silica-microsphere+whispering-gallery+mode+system.">Observation of critical coupling in a fiber taper to a silica-microsphere whispering-gallery mode system.</a> Phys. Rev. Lett. 85 (1), 74-77 (2000).</li><li>Li, J., Lee, H., Yang, K. Y., Vahala, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sideband+spectroscopy+and+dispersion+measurement+in+microcavities.">Sideband spectroscopy and dispersion measurement in microcavities.</a> Opt. Express. 20 (24), 26337-26344 (2012).</li><li>Chow, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Critical+coupling+control+of+a+microresonator+by+laser+amplitude+modulation.">Critical coupling control of a microresonator by laser amplitude modulation.</a> Opt Express. 20 (11), 12622-12630 (2012).</li><li>Swaim, J. D., Knittel, J., Bowen, W. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+of+nanoparticles+with+a+frequency+locked+whispering+gallery+mode+microresonator.">Detection of nanoparticles with a frequency locked whispering gallery mode microresonator.</a> Appl. Phys. Lett. 102 (18), (2013).</li><li>Knittel, J., Chow, J. H., Gray, M. B., Taylor, M. A., Bowen, W. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasensitive+real-time+measurement+of+dissipation+and+dispersion+in+a+whispering-gallery+mode+microresonator.">Ultrasensitive real-time measurement of dissipation and dispersion in a whispering-gallery mode microresonator.</a> Opt. Lett. 38 (11), 1915-1917 (2013).</li><li>Shopova, S. I., Rajmangal, R., Holler, S., Arnold, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmonic+enhancement+of+a+whispering-gallery-mode+biosensor+for+single+nanoparticle+detection.">Plasmonic enhancement of a whispering-gallery-mode biosensor for single nanoparticle detection.</a> Appl. Phys. Lett. 98 (24), (2011).</li><li>Santiago-Cordoba, M. A., Boriskina, S. V., Vollmer, F., Demirel, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoparticle-based+protein+detection+by+optical+shift+of+a+resonant+microcavity.">Nanoparticle-based protein detection by optical shift of a resonant microcavity.</a> Appl. Phys. Lett. 99 (7), (2011).</li></ol>

저자가 공개하는 게 없다.

이것은 현재의 설정은 프로브 레이저 소스에 대한 피드백 제어를 필요로하지 않고, 예컨대 microdisks, 미소 한 microtoroids 같은 WGM의 마이크로 공동의 다양한 프로빙 할 수있다. 검출을위한 상당한 신호 대 잡음비 (SNR)를 인해 경로 길이 및 입자 - 유도 산란 효과에 의해 제공 단계 시프트 개선을 얻을 수있다. 단순 및 기준 간섭계 자체의 저렴한 비용을 감안할 때,이 방법은 WGM 충치의 특성을 연구하거?...

연구 분야는 nanodetection와 1-8 바이오 센서의 목적을 위해 속삭이는 갤러리 모드 (WGM) 마이크로 공동의 사용에 크게 상승했다. 이것은 매우 높은 품질 계수 (Q) 단일 단백질 수준이 아래로 조금만 생물학적 입자를 식별하는 능숙 광학 공동을 포함한다. 즉, 특별한 감도 전송 9-11 작은 모드 볼륨에서 빛 에너지의 공동의 제한으로 활성화 할 수 있습니다에 대한 공진 및 분할 주파수의 변화를 모니터링합니다. 공진기의 광학적 성질의 변화는 다시 개별 분자 또는 나노 입자의 결합에서 발생한 이러한 변화의 원인이다. 이러한 응용을위한 3 차원 구조의 WGM 덜 정교한 예는 단순히 CO 2 레이저를 사용하여 그려진 광파이버를 절제하여 원자 적으로 매끄러운 표면 근처로 제조 될 수있는 실리카 마이크로 스피어이다. 공지 된 바와 같이,10 (9)의 순서에 높은 Q-요인은 1을 획득 할 수있다. 마이크로 공동의 공진 주파수는 종래 동시에 오실로스코프 포착 광전송을 수광하면서 가변 레이저 광원의 광 주파수를 스​​캐닝함으로써 모니터링된다. 이 기술의 고유의 단점은 레이저 파장 레이저 지터 변동에서 발생하는 전송에서 방울의 위치와 관련된 불확실성이다. 이러한 복잡화를 극복하기 위해, 간섭계는 레이저 지터를 취소하고 관찰 민감성이 증가하는 기준 신호를 생성하는 마이크로 공동과 함께 사용될 수있다. (측정 중에 하나 지난 FSR 주파수 간격을 터링으로부터 레이저를 방지하기에 충분히 큰 자유 스펙트럼 범위 또는 FSR)와 간섭계 int는 검출 빔 통과 참조광 : 광 입력은 두 개의 광로로 분할WGM의 마이크로 공진기와 eracts. 이 기능은 분산 피드백 레이저 ​​(DFB)의 조합 주기적으로 분극 니오브 산 리튬 (PPLN) 12 더블을 수반 WGM 감지의 같은 고급 구성을 비교 실험을 간소화합니다. 이 책에서, 나노 물질의 매우 높은 품질 계수의 마이크로 공동 기반 모니터링을위한 간섭계 기술은 3을 설명한다. 이것을 달성하는 데 필요한 셋업 및 데이터 수집 절차는 캐비티 품질 계수는 참고 간섭 법을 통해 결정될 수있는 방법을 보여주는 나와있다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="645">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Polystyrene&#160; Microspheres</td>
			<td style="width:143px;">PolyScience</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Dulbecco&#8217;s Phosphate Buffered Saline (DPBS)</td>
			<td style="width:143px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:119px;">14190</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Piezoelectric Nanopositioner System</td>
			<td style="width:143px;">Precision Instrument</td>
			<td style="width:119px;">P-611.3S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Balanced Photodetector</td>
			<td style="width:143px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:119px;">PDB120A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Photo Detector</td>
			<td style="width:143px;">Newport</td>
			<td style="width:119px;">1801-FC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">2 x 3-dB Fiber Optical Directional Coupler</td>
			<td style="width:143px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:119px;">FC632-50B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">10-dB Fiber Optical Directional Coupler</td>
			<td style="width:143px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:119px;">FC632-90B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">2 x Drop In Polarization Controller</td>
			<td style="width:143px;">General Photonics</td>
			<td style="width:119px;">PLC-003-S-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Function Generator</td>
			<td style="width:143px;">Hewlett Packard</td>
			<td style="width:119px;">33120A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Fusion Splicer</td>
			<td style="width:143px;">Ericsson</td>
			<td style="width:119px;">FSU-925</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">High-Speed Oscilloscope&#160;</td>
			<td style="width:143px;">Agilent</td>
			<td style="width:119px;">DS09404A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">2 x Motorized Translation Stage with Controller</td>
			<td style="width:143px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:119px;">MTS25-Z8E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Single Mode Optical Fiber, 600-800 nm, &#216;125 &#956;m Cladding</td>
			<td style="width:143px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:119px;">SM600</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Real-Time Electrical Spectrum Analyzer</td>
			<td style="width:143px;">Tektronix</td>
			<td style="width:119px;">RSA3408B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Optical Spectrum Analyzer</td>
			<td style="width:143px;">Agilent</td>
			<td style="width:119px;">70951A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">632.5 &#8211; 637 nm Tunable Laser</td>
			<td style="width:143px;">New Focus</td>
			<td style="width:119px;">TLB-6304</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Filtration Pump</td>
			<td style="width:143px;">KNF labs</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Ultrasonics Cleaner</td>
			<td style="width:143px;">Crest Ultrasonics</td>
			<td style="width:119px;">Powersonic 1100D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Mini Vortexer</td>
			<td style="width:143px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">VM-3000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Centrifuge</td>
			<td style="width:143px;">Beckman Coulter</td>
			<td style="width:119px;">Microfuge 22R</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

implementation of a reference interferometer for nanodetection

초고 품질 인자 마이크로 공동 검사에 적합한 열적 및 기계적으로 안정화 된 광섬유 간섭계는 구식된다. 그 자유 스펙트럼 범위 (FSR)를 평가 한 후에, 모듈은 광섬유 테이퍼 마이크로 공동 시스템과 병렬로 넣을 후 레이저의 주파수 (즉, 레이저 지터 노이즈)에 랜덤 시프트를 분리 및 제거를 통해 교정. 테이퍼 마이크로 공동 접합을 실현하고, 공진기에 전달되어 광 전력을 최대화하기 위해, 단일 모드 광섬유 도파로가 당겨진다. 폴리스티렌 나노 비드를 함유하는 용액을 제조하고이어서 마이크로 공동의 표면에 결합 감지하는 시스템의 능력을 입증하기 위해 마이크로 공동으로 유입된다. 데이터는 고해상도 품질 계수의 측정뿐만 아니라 공진 파장 분할 주파수 시프트와 같은 시간 의존적 파라미터의 플로팅을 허용 적응 커브 피팅을 통해 사후 처리된다. 정중하게시간 영역 응답 단계를 검사하고 주파수 - 도메인 응답하여 변속이 악기는 이산 바인딩 이벤트를 정량화 할 수있다.

프로토콜을 수행하고 나면, 트레이스는 컴파일 및 장착 될 수있다. 주파수 분할이 DPBS 매체에서 관찰되는 비디오에 제시된도 3a는 마이크로 스피어의 일반적인 공진 구조를 나타낸다. 이중 로렌츠 함수에 대한 최소 자승법은 왼쪽과 오른쪽 공명 딥의 품질 계수는 각각 X 10 8 2.1이며, 수성 환경에서 3.8 × 10 8을 나타냅니다. 적색 동안 FWHM의 광 주파수는, 레이저 파장이 ?...

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Implementation of a Reference Interferometer for Nanodetection

nanodetection 대​​한 바람직하지 않은 레이저 지터 노이즈를 제거하도록 설계 기준 간섭계 기술은, 매우 높은 품질 계수의 마이크로 공동 프로빙에 이용된다. 어셈블리, 설정 및 데이터 수집을위한 지침은 캐비티 품질 계수를 특정하기위한 측정 과정과 함께 제공된다.

Nanodetection에 대한 참조 간섭계의 구현

A thermally and mechanically stabilized fiber interferometer suited for examining ultra-high quality factor microcavities is fashioned. After assessing ...

implementation-of-a-reference-interferometer-for-nanodetection

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Engineering

9.3K 조회수.  University of Victoria.  nanodetection 대​​한 바람직하지 않은 레이저 지터 노이즈를 제거하도록 설계 기준 간섭계 기술은, 매우 높은 품질 계수의 마이크로 공동 프로빙에 이용된다. 어셈블리, 설정 및 데이터 수집을위한 지침은 캐비티 품질 계수를 특정하기위한 측정 과정과 함께 제공된다. 

비디오: Implementation of a Reference Interferometer for Nanodetection

Analysis of Contact Interfaces for Single GaN Nanowire Devices

Single GaN nanowire (NW) devices fabricated on SiO2 can exhibit a strong degradation after annealing due to the occurrence of void formation at the contact/SiO2 interface. This void formation can cause cracking and delamination of the metal film, which can increase the resistance or lead to a complete failure of the NW device. In order to address issues associated with void formation, a technique was developed that removes Ni/Au contact metal films from the substrates to allow for the examination and characterization of the contact/substrate and contact/NW interfaces of single GaN NW devices. This procedure determines the degree of adhesion of the contact films to the substrate and NWs and allows for the characterization of the morphology and composition of the contact interface with the substrate and nanowires. This technique is also useful for assessing the amount of residual contamination that remains from the NW suspension and from photolithographic processes on the NW-SiO2 surface prior to metal deposition. The detailed steps of this procedure are presented for the removal of annealed Ni/Au contacts to Mg-doped GaN NWs on a SiO2 substrate.

A technique was developed that removes Ni/Au contact metal films from their substrate to allow for the examination and characterization of the contact/substrate and contact/NW interfaces of single GaN nanowire devices.

단 하나의 GaN 나노 와이어 장치에 대한 문의 인터페이스의 분석

Single GaN nanowire (NW) devices fabricated on SiO2 can exhibit  a strong degradation after annealing due to the  occurrence of void formation at the ...

연구

공학

Preparation and Use of Photocatalytically Active Segmented Ag|ZnO and Coaxial TiO2-Ag Nanowires Made by Templated Electrodeposition

Photocatalytically active nanostructures require a large specific surface area with the presence of many catalytically active sites for the oxidation and reduction half reactions, and fast electron (hole) diffusion and charge separation. Nanowires present suitable architectures to meet these requirements. Axially segmented Ag|ZnO and radially segmented (coaxial) TiO2-Ag nanowires with a diameter of 200 nm and a length of 6-20 &#181;m were made by templated electrodeposition within the pores of polycarbonate track-etched (PCTE) or anodized aluminum oxide (AAO) membranes, respectively. In the photocatalytic experiments, the ZnO and TiO2 phases acted as photoanodes, and Ag as cathode. No external circuit is needed to connect both electrodes, which is a key advantage over conventional photo-electrochemical cells. For making segmented Ag|ZnO nanowires, the Ag salt electrolyte was replaced after formation of the Ag segment to form a ZnO segment attached to the Ag segment. For making coaxial TiO2-Ag nanowires, a TiO2 gel was first formed by the electrochemically induced sol-gel method. Drying and thermal annealing of the as-formed TiO2 gel resulted in the formation of crystalline TiO2 nanotubes. A subsequent Ag electrodeposition step inside the TiO2 nanotubes resulted in formation of coaxial TiO2-Ag nanowires. Due to the combination of an n-type semiconductor (ZnO or TiO2) and a metal (Ag) within the same nanowire, a Schottky barrier was created at the interface between the phases. To demonstrate the photocatalytic activity of these nanowires, the Ag|ZnO nanowires were used in a photocatalytic experiment in which H2 gas was detected upon UV illumination of the nanowires dispersed in a methanol/water mixture. After 17 min&#160;of illumination, approximately 0.2 vol% H2 gas was detected from a suspension of ~0.1 g of Ag|ZnO nanowires in a 50 ml 80 vol% aqueous methanol solution.

Preparation and Use of Photocatalytically Active Segmented Ag|ZnO and Coaxial TiO2-Ag Nanowires Made by Templated Electrodeposition

Procedures are outlined to prepare segmented and coaxial nanowires via templated electrodeposition in nanopores. As examples, segmented nanowires consisting of Ag and ZnO segments, and coaxial nanowires consisting of a TiO2 shell and a Ag core were made. The nanowires were used in photocatalytic hydrogen formation experiments.

준비 및 광촉매 활성 분단 자세의 사용 | ZnO의 동축 티오<sub&gt; 2</sub템플릿 기반 전착에 의해 만들어진&gt; - 자세 나노 와이어

Photocatalytically active nanostructures require a large specific surface area with the presence of many catalytically active sites for the oxidation and ...

Energy Dispersive X-ray Tomography for 3D Elemental Mapping of Individual Nanoparticles

Energy dispersive X-ray spectroscopy within the scanning transmission electron microscope (STEM) provides accurate elemental analysis with high spatial resolution, and is even capable of providing atomically resolved elemental maps. In this technique, a highly focused electron beam is incident upon a thin sample and the energy of emitted X-rays is measured in order to determine the atomic species of material within the beam path. This elementally sensitive spectroscopy technique can be extended to three dimensional tomographic imaging by acquiring multiple spectrum images with the sample tilted along an axis perpendicular to the electron beam direction.
Elemental distributions within single nanoparticles are often important for determining their optical, catalytic and magnetic properties. Techniques such as X-ray tomography and slice and view energy dispersive X-ray mapping in the scanning electron microscope provide elementally sensitive three dimensional imaging but are typically limited to spatial resolutions of &gt; 20 nm. Atom probe tomography provides near atomic resolution but preparing nanoparticle samples for atom probe analysis is often challenging. Thus, elementally sensitive techniques applied within the scanning transmission electron microscope are uniquely placed to study elemental distributions within nanoparticles of dimensions 10-100 nm.
Here, energy dispersive X-ray (EDX) spectroscopy within the STEM is applied to investigate the distribution of elements in single AgAu nanoparticles. The surface segregation of both Ag and Au, at different nanoparticle compositions, has been observed.

The use of energy dispersive X-ray tomography in the scanning transmission electron microscope to characterize elemental distributions within single nanoparticles in three dimensions is described.

개별 나노 입자의 3D 원소 매핑에 대한 에너지 분산 X 선 단층 촬영

Energy dispersive X-ray spectroscopy within the scanning transmission electron microscope (STEM) provides accurate elemental analysis with high spatial ...

Detection and Recovery of Palladium, Gold and Cobalt Metals from the Urban Mine Using Novel Sensors/Adsorbents Designated with Nanoscale Wagon-wheel-shaped Pores

Developing low-cost, efficient processes for recovering and recycling palladium, gold and cobalt metals from urban mine remains a significant challenge in industrialized countries. Here, the development of optical mesosensors/adsorbents (MSAs) for efficient recognition and selective recovery of Pd(II), Au(III), and Co(II) from urban mine was achieved. A simple, general method for preparing MSAs based on using high-order mesoporous monolithic scaffolds was described. Hierarchical cubic Ia3d wagon-wheel-shaped MSAs were fabricated by anchoring chelating agents (colorants) into three-dimensional pores and micrometric particle surfaces of the mesoporous monolithic scaffolds. Findings show, for the first time, evidence of controlled optical recognition of Pd(II), Au(III), and Co(II) ions and a highly selective system for recovery of Pd(II) ions (up to ~95%) in ores and industrial wastes. Furthermore, the controlled assessment processes described herein involve evaluation of intrinsic properties (e.g., visual signal change, long-term stability, adsorption efficiency, extraordinary sensitivity, selectivity, and reusability); thus, expensive, sophisticated instruments are not required. Results show evidence that MSAs will attract worldwide attention as a promising technological means of recovering and recycling palladium, gold and cobalt metals.

Because of the importance and extensive use of palladium, gold and cobalt metals in high-technology equipment, their recovery and recycling constitute an important industrial challenge. The metal recovery system described herein is a simple, low-cost means for the effective detection, removal, and recovery of these metals from the urban mine.

감지 및 팔라듐의 복구, 도시 광산에서 금과 코발트 금속은 나노 수레 바퀴 모양의 기공 지정 소설 센서 / 흡착제를 사용하여

Developing low-cost, efficient processes for recovering and recycling palladium, gold and cobalt metals from urban mine remains a significant challenge in ...

Fabrication Process of Silicone-based Dielectric Elastomer Actuators

This contribution demonstrates the fabrication process of dielectric elastomer transducers (DETs). DETs are stretchable capacitors consisting of an elastomeric dielectric membrane sandwiched between two compliant electrodes. The large actuation strains of these transducers when used as actuators (over 300% area strain) and their soft and compliant nature has been exploited for a wide range of applications, including electrically tunable optics, haptic feedback devices, wave-energy harvesting, deformable cell-culture devices, compliant grippers, and propulsion of a bio-inspired fish-like airship. In most cases, DETs are made with a commercial proprietary acrylic elastomer and with hand-applied electrodes of carbon powder or carbon grease. This combination leads to non-reproducible and slow actuators exhibiting viscoelastic creep and a short lifetime. We present here a complete process flow for the reproducible fabrication of DETs based on thin elastomeric silicone films, including casting of thin silicone membranes, membrane release and prestretching, patterning of robust compliant electrodes, assembly and testing. The membranes are cast on flexible polyethylene terephthalate (PET) substrates coated with a water-soluble sacrificial layer for ease of release. The electrodes consist of carbon black particles dispersed into a silicone matrix and patterned using a stamping technique, which leads to precisely-defined compliant electrodes that present a high adhesion to the dielectric membrane on which they are applied.

This manuscript shows the fabrication process for the manufacture of dielectric elastomer soft actuators based on silicone membranes. The three key stages of production are presented in detail: blade casting of thin silicone membranes; pad printing of compliant electrodes; and the assembly of all the components.

실리콘 엘라스토머 계 유전 액츄에이터 제조 공정

This contribution demonstrates the fabrication process of dielectric elastomer transducers (DETs). DETs are stretchable capacitors consisting of an ...

Advanced Experimental Methods for Low-temperature Magnetotransport Measurement of Novel Materials

Novel electronic materials are often produced for the first time by synthesis processes that yield bulk crystals (in contrast to single crystal thin film synthesis) for the purpose of exploratory materials research. Certain materials pose a challenge wherein the traditional bulk Hall bar device fabrication method is insufficient to produce a measureable device for sample transport measurement, principally because the single crystal size is too small to attach wire leads to the sample in a Hall bar configuration. This can be, for example, because the first batch of a new material synthesized yields very small single crystals or because flakes of samples of one to very few monolayers are desired. In order to enable rapid characterization of materials that may be carried out in parallel with improvements to their growth methodology, a method of device fabrication for very small samples has been devised to permit the characterization of novel materials as soon as a preliminary batch has been produced. A slight variation of this methodology is applicable to producing devices using exfoliated samples of two-dimensional materials such as graphene, hexagonal boron nitride (hBN), and transition metal dichalcogenides (TMDs), as well as multilayer heterostructures of such materials. Here we present detailed protocols for the experimental device fabrication of fragments and flakes of novel materials with micron-sized dimensions onto substrate and subsequent measurement in a commercial superconducting magnet, dry helium close-cycle cryostat magnetotransport system at temperatures down to 0.300 K and magnetic fields up to 12 T.

We describe the methodology of mechanical exfoliation and deposition of flakes of novel materials with micron-sized dimensions onto substrate, fabrication of experimental device structures for transport experimentation, and the magnetotransport measurement in a dry helium close-cycle cryostat at temperatures down to 0.300 K and magnetic fields up to 12 T.

소설 재료의 저온 Magnetotransport 측정을위한 고급 실험 방법

Novel electronic materials are often produced for the first time by synthesis processes that yield bulk crystals (in contrast to single crystal thin film ...

Spark Plasma Sintering Apparatus Used for the Formation of Strontium Titanate Bicrystals

A spark plasma sintering apparatus was used as a novel method for diffusion bonding of two single crystals of strontium titanate to form bicrystals with one twist grain boundary. This apparatus utilizes high uniaxial pressure and a pulsed direct current for rapid consolidation of material. Diffusion bonding of strontium titanate bicrystals without fracture, in a spark plasma sintering apparatus, is possible at high pressures due to the unusual temperature dependent plasticity behavior of strontium titanate. We demonstrate a method for the successful formation of bicrystals at accelerated time scales and lower temperatures in a spark plasma sintering apparatus compared to bicrystals formed by conventional diffusion bonding parameters. Bond quality was verified by scanning electron microscopy. A clean and atomically abrupt interface containing no secondary phases was observed using transmission electron microscopy techniques. Local changes in bonding across the boundary was characterized by simultaneous scanning transmission electron microscopy and spatially resolved electron energy-loss spectroscopy.

A viable technique for the formation of strontium titanate bicrystals at high pressure and fast heating rate via the spark plasma sintering apparatus is developed.

스트론튬 티탄 Bicrystals의 형성에 사용되는 플라즈마 소결 장치 불꽃

A spark plasma sintering apparatus was used as a novel method for diffusion bonding of two single crystals of strontium titanate to form bicrystals with ...

Standardized Method for Measuring Collection Efficiency from Wipe-sampling of Trace Explosives

One of the limiting steps to detecting traces of explosives at screening venues is effective collection of the sample. Wipe-sampling is the most common procedure for collecting traces of explosives, and standardized measurements of collection efficiency are needed to evaluate and optimize sampling protocols. The approach described here is designed to provide this measurement infrastructure, and controls most of the factors known to be relevant to wipe-sampling. Three critical factors (the applied force, travel distance, and travel speed) are controlled using an automated device. Test surfaces are chosen based on similarity to the screening environment, and the wipes can be made from any material considered for use in wipe-sampling. Particle samples of the explosive 1,3,5-trinitroperhydro-1,3,5-triazine (RDX) are applied in a fixed location on the surface using a dry-transfer technique. The particle samples, recently developed to simulate residues made after handling explosives, are produced by inkjet printing of RDX solutions onto polytetrafluoroethylene (PTFE) substrates. Collection efficiency is measured by extracting collected explosive from the wipe, and then related to critical sampling factors and the selection of wipe material and test surface. These measurements are meant to guide the development of sampling protocols at screening venues, where speed and throughput are primary considerations.

Optimized sampling protocols and the development of new wipe materials can be facilitated by standardized measurements of collection efficiency from wipe-sampling. Our approach for sampling trace explosives uses an automated device to control speed, force, and distance during wipe-sampling followed by extraction of collected explosives.

추적 폭발물 닦아 샘플링에서 수집 효율을 측정하는 표준화 된 방법

One of the limiting steps to detecting traces of explosives at screening venues is effective collection of the sample. Wipe-sampling is the most common ...

Experimental Implementation of a New Composite Fabrication Method: Exposing Bare Fibers on the Composite Surface by the Soft Layer Method

The bipolar plate is a key component in proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) and vanadium redox flow batteries (VRFBs). It is a multi-functional component that should have high electrical conductivity, high mechanical properties, and high productivity.
In this regard, a carbon fiber/epoxy resin composite can be an ideal material to replace the conventional graphite bipolar plate, which often leads to the catastrophic failure of the entire system because of its inherent brittleness. Though the carbon/epoxy composite has high mechanical properties and is easy to manufacture, the electrical conductivity in the through-thickness direction is poor because of the resin-rich layer that forms on its surface. Therefore, an expanded graphite coating was adopted to solve the electrical conductivity issue. However, the expanded graphite coating not only increases the manufacturing costs but also has poor mechanical properties.
In this study, a method to expose fibers on the composite surface is demonstrated. There are currently many methods that can expose fibers by surface treatment after the fabrication of the composite. This new method, however, does not require surface treatment because the fibers are exposed during the manufacture of the composite. By exposing bare carbon fibers on the surface, the electrical conductivity and mechanical strength of the composite are increased drastically.

A protocol to expose bare fibers on the composite surface by eliminating resin rich area is presented. The fibers are exposed during fabrication of the composites, not by the post surface treatment. The exposed carbon composites exhibit high electrical conductivity in the through-thickness direction and high mechanical property.

새로운 복합 제조 방법의 실험적 구현: 소프트 레이어 방법으로 복합 표면에 벌 거 벗은 섬유 노출

The bipolar plate is a key component in proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) and vanadium redox flow batteries (VRFBs). It is a multi-functional ...

Fabrication of Refractive-index-matched Devices for Biomedical Microfluidics

The use of microfluidic devices has emerged as a defining tool for biomedical applications. When combined with modern microscopy techniques, these devices can be implemented as part of a robust platform capable of making simultaneous complementary measurements. The primary challenge created by the combination of these two techniques is the mismatch in refractive index between the materials traditionally used to make microfluidic devices and the aqueous solutions typically used in biomedicine. This mismatch can create optical artifacts near the channel or device edges. One solution is to reduce the refractive index of the material used to fabricate the device by using a fluorinated polymer such as MY133-V2000 whose refractive index is similar to that of water (n = 1.33). Here, the construction of a microfluidic device made out of MY133-V2000 using soft lithography techniques is demonstrated, using O2 plasma in conjunction with an acrylic holder to increase the adhesion between the MY133-V2000 fabricated device and the polydimethylsiloxane (PDMS) substrate. The device is then tested by incubating it filled with cell culture media for 24 h to demonstrate the ability of the device to maintain cell culture conditions during the course of a typical imaging experiment. Finally, quantitative phase microscopy (QPM) is used to measure the distribution of mass within the live adherent cells in the microchannel. This way, the increased precision, enabled by fabricating the device from a low index of refraction polymer such as MY133-V2000 in lieu of traditional soft lithography materials such as PDMS, is demonstrated. Overall, this approach for fabricating microfluidic devices can be readily integrated into existing soft lithography workflows in order to reduce optical artifacts and increase measurement precision.

This protocol describes the fabrication of microfluidic devices from MY133-V2000 to eliminate artifacts that often arise in microchannels due to the mismatching refractive indices between microchannel structures and an aqueous solution. This protocol uses an acrylic holder to compress the encapsulated device, improving adhesion both chemically and mechanically.

생물 의학 마이크로 대 한 굴절 인덱스 일치 장치 제조

The use of microfluidic devices has emerged as a defining tool for biomedical applications. When combined with modern microscopy techniques, these devices ...