This work was supported by the Japan Science and Technology Agency (JST) through the Strategic Innovation Program. KPN acknowledges support from a grant-in-aid for scientific research (Grant no. 15H05462) from the Japan Society for the Promotion of Science (JSPS).

זהירות: יש להרכיב משקפי בטיחות בהחלט להימנע מחשיפה ישירה מנורת UV וכל הלייזרים כולל ליזר femtosecond. תלבש חליפה חדר נקי וכפפות כדי למנוע זיהום. השלך כל זבל סיבים כראוי בתיבת האשפה המיועדת. 1. הכנת nanofiber <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש חשפנית ציפוי סיבים להפשיט את הז&#39;קט הפולימר של הסיב האופטי במצב היחיד למשך פרק 5 מ&quot;מ בשני מקומות מופרדים 200 מ&quot;מ. נקה את שני החלקים הפשיטו מכנית באמצעות cleanroom לנגב טבול מתנול. טובל את הסיב בין שני החלקים האלה הפשיטו אצטון. חכה במשך 10 - 15 דקות עד ז&#39;קט של הסיבים להתפרק. קח את הסיב מ אצטון מנקה את החלק הפשיט כולו באמצעות cleanroom לנגב טבול מתנול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את הסיבים הפשיטו על שני השלבים של ציוד ייצור nanofiber האופטי (ONME) לפברק את nanofiber. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את הלייזר החללית לתוך הסיב ולנטר את transmission באמצעות פוטודיודה ולהקליט את העברת נתונים במחשב באמצעות כרטיס ADC. הפעל את זרימת הגז באמצעות תוכנת ONME ולהצית את האש. טענת את הפרמטר מראש אופטימיזציה בתוכנת ONME עבור הייצור של סיבים מחודדים עם קוטר מותנים של 500 ננומטר ולהתחיל את תהליך הייצור. הערה: ONME הוא מכשיר זמין מסחרי, שנועד לפברק סיבים אופטיים מחודדים באמצעות טכניקה חומה למשוך סטנדרטית. היא משתמשת חמצן-מימן להבה לחום הסיב בשני שלבים ממונעים למשוך הסיב. את זרימת הגז ואת התנועות בשלב נשלטות על ידי תוכנת מחשב. הפרמטרים אופטימיזציה מראש ניתן לקבל מהספק, על פי בקשה מיוחדת. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר הייצור, לתפוס את הסיבים המחודדים לבעל nanofiber באמצעות אפוקסי UV לריפוי. מכסים את בעל nanofiber באמצעות המכסה העליון עם צלחת זכוכית (המוצג איור 1 א). שים את המדגם בתוך קופסא נקיה ולהעביר אל לה femtosecondיחידת ייצור ser. </li></ol> 2. ייצור לייזר Femtosecond <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערך של התקנת הייצור <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שם צלחת זכוכית על הספסל ייצור בגובה של 15 מ&quot;מ. מקרינים הלייזר femtosecond למשך 5 שניות על הדופק אנרגיה של 1 MJ. זהה את לייזר femtosecond המושרה אבלציה מהדור אור לבן, ואת המראה של דפוס אבלציה כקו-נזק על צלחת זכוכית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על התהליך על ידי שינוי הגובה של צלחת הזכוכית באמצעות X-שלב ספסל הייצור. עבור כל ייצור, לתרגם את Y-שלב ספסל הייצור ב -1 מ&quot;מ על מנת להפוך את הייצור בעמדה חדשה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מצא את הגובה עבור הקו אבלציה החזק. בעמדה זו, לכוונן את זווית ההטיה ואת המיקום של אחת המראות מתקפלים כדי למקסם את אבלציה. כמו כן, בסדר לכוון את ההטיה של X-שלב הספסל ייצור על מנת למקסם את אבלציה. הערה: את זווית ההטיה של המראה מתקפל הוא מכוון using כפתורי הכוונון בעל מראה kinematic ואת המיקום של המראה הוא מכוון ידי מתרגם את במת Z שעליו הוא מותקן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר אופטימיזציה, לסמן את המיקום של הקו אבלציה על תוכנת מצלמת CCD ולהסיר את צלחת הזכוכית. הערה: תוכנת שליטה על מצלמת CCD מאפשר לכידת תמונה וסימני ציור על התמונה שצולמה. הוא גם מאפשר לשמור את הנתונים של התמונה שצולמה ואת הסימונים. מאז X-שלב ספסל הייצור אין במצב ייחוס מוחלט, תמונת CCD משמשת כהפנית התפקיד של ציר ה- X. הרזולוציה של התמונה CCD הוא 10 מיקרומטר לפיקסל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שימוש -coater פלטינום (Pt), מעיל צלחת זכוכית עבור 60 s להפקיד רובד 25 ננומטר של Pt על צלחת זכוכית. תמונה התבנית אבלציה על צלחת זכוכית באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM). אם תבנית אבלציה תערוכות מבנה תקופתי עם תקופה של 350 ננומטר (דפוס פרינג פרעות הצפוי) אז אלignment הוא מותאם. אחר לחזור על התהליך (משלב 2.1.1 - 2.1.4) עבור אנרגיות דופקות נמוכות (עד 300 μJ) עד להצגת תבנית אבלציה תקופתית נתפסת. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המצאה של חלל apodized PHC <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח את הסיבים המחודדים על הספסל ייצור כ במקביל לקו אבלציה מסומן על מצלמת CCD. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שלח ליזר בדיקה (כוח = 1 mW) דרך הסיבים המחודדים ולבחון את הפיזור מן הסיבים המחודדים על מצלמת CCD. חלק הפיזור החזק תואם את אזור nanofiber בשל קוטר subwavelength שלה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תרגם את במת Z של ספסל הייצור כדי למרכז את nanofiber למיקום קו אבלציה מסומן על מצלמת CCD. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כבה את ליזר הבדיקה מקרין את ליזר femtosecond עם אנרגית דופק מינימום (&lt;10 μJ). תרגום Y-שלב כדי לכסות את nanofiber עם קרן לייזר femtosecond. החפיפה מזוהה על ידי הארת nanofiber, observed על מצלמת CCD. הערה: nanofiber מיושר עכשיו ביחס קרן לייזר femtosecond לאורך Y ו- Z ציר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> על מנת ליישר את nanofiber לאורך ציר ה- X, לתרגם את הבמה X חפיפה לתפקיד nanofiber למיקום קו אבלציה מסומן על מצלמת CCD. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תרגם את הבמה Y על מנת למקסם את החפיפה של nanofiber עם לייזר femtosecond. שים את ההשתקפות של שתי ההזמנות הראשונות מן nanofiber (מופיע כשני כתמים בהירים על צלחת הזכוכית של המכסה העליון). שים לב לתנועת כתמי השתקפות אלה תוך תרגום שלבית Y הלוך ושוב. הערה: אם כתמים אלה לנוע לעבר צד אחד ואז nanofiber אינו מקביל לקו אבלציה. במקרה זה, לסובב את הבמה הרוטציה להפוך את ההקבלה nanofiber לקו אבלציה. כאשר הם מקבילים, כתמי ההשתקפות יופיעו כהבזק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר ביצוע ההקבלה nanofiber לקו אבלציה, לתרגם את הבמה Y-מנת למקסם אתחפיפה בין קורה nanofiber ליזר femtosecond, על ידי מדידת הכח של ליזר femtosecond מפוזר לתוך מצבי מודרך nanofiber באמצעות פוטודיודה בסוף הסיבים המחודדים. לאחר מיקסום חפיפה, לסובב את הבמה סיבוב לזווית של ייצור θ = 0.5 מעלות. הערה: לקבלת חפיפה מקסימלית בין קרן הלייזר femtosecond ו nanofiber, ניתן היה לצפות את כוחו של אור לייזר femtosecond מפוזרים לתוך מצבי מודרך nanofiber להיות מוגדל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חסום את לייזר femtosecond עם מד הכוח להגדיר את האנרגיה הדופק ל -0.27 MJ. שינוי הגדרות לייזר femtosecond למצב הקרנה יחיד ירה. הערה: במצב זה, רק דופק יחיד נוצר כאשר אש המתג נלחץ, אחרת אין פלט ליזר. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את מד הכוח מנתיב קרן לייזר ואש דופק לייזר femtosecond יחיד. זה משלים את תהליך הייצור. </li></ol></li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Fabricatiעל של חלל PHC-induced פגם <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק את היישור של ההתקנה על ידי התבוננות אבלציה על צלחת זכוכית כמתואר בסעיף 2.1. לאחר מציאת הגובה עבור קו אבלציה החזק, הכנס חוט נחושת 0.5 מ&quot;מ במרכז של קרן הליזר רק לפני מסכת השלב. החוט נחושת צריך להיות לאורך ציר ה- Y (בניצב לקו אבלציה). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק את דפוס אבלציה על צלחת זכוכית בעת שינוי המיקום של חוטי נחושת לאורך ציר-Z. תקן את עמדת חוטי הנחושת כאשר דפוס אבלציה מציג פער יחיד במרכז הקו אבלציה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר יישור, בצע את ייצור לייזר femtosecond על nanofiber בעקבות הנוהל המפורט בסעיף 2.2. עבור ייצור זה, לקבוע את זווית פברוק θ = 0 מעלות. </li></ol></li></ol> אפיון 3. הדוגמות המפוברקות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדידת תכונות אופטיות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את seזָכָר עבור מדידות אופטיות כמוצג באיור 1b. הפעל את מקור אור הפס הרחב לתוך הסיב המחודד ולמדוד את ספקטרום השידור והשתקפות לפני ואחרי הייצור באמצעות מנתח הספקטרום. לאחר ייצור, ספקטרום השידור יציג stopband מתאים התהודה בראג של המדגם המפוברק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סובב את המשוטים של מקטב מוטבעות סיבים כדי לבחור את הקיטוב ולקחת את ספקטרום לשני מאונך polarizations X-Pol ו- Y-Pol. הערה: עבור X-Pol (הקיטוב לאורך-מכתשי ננו) את stopband יהיה כחולה העביר 21 (לכיוון אורך הגל הקצר יותר) ואת הפיזור מן nanofiber יהיה חזק יותר. אז, בחר את הקיטובים ע&quot;י הסתכלות הקשת ואת מצלמת CCD. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור אחד הקיטובים, לקחת את ספקטרום השידור על ידי מתיחת הסיבים המחודדים באמצעות PZT (שמוצג באיור 1b). קח את הספקטרום על ידי יםtretching הסיב המחודד בצעדים של 2 מיקרומטר עד אורך המתיחה מקסימלית של 20 מיקרומטר (מוגבל בטווח סריקת PZT). שים לב כי תהודת בראג תהיה העביר אדום (כלפי אורך הגל הארוך יותר) על ידי מתיחת הסיבים המחודדים. מן הספקטרום הללו, לחשב את המשמרת של התהודה בראג, ליחידת מתיחת אורך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפתרון מצבי החלל ומדידת שידור החלל המוחלט, השתמש מקור הליזר CW מתכונן. הפעל את הליזר לתוך הסיב המחודד ולנטר את התמסורת בטכנולוגיית פוטודיודה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קבע את אורך הגל לייזר עד קצה אדום בצד של stopband עבור Y-Pol ולהשתמש מקטב מוטבעות סיבים כדי למזער את השידור. בדרך זו, רכיב X-Pol מודחק ורק-Pol Y מסומן. קבע את אורך גל ליזר נוסף מתוך הקצה-פס אדום בצד ולהקליט את השידור תוך מתיחת הסיבים הדקיקים מקופסא 0 - 20 מיקרומטר. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על המדידה על ידי שינוי wavel לייזרength אל צד כחול בצעדים של 0.3 ננומטר עד stopband כולו מכוסה. מנתונים אלו, לשחזר את כל הקשת באמצעות הנתונים למשמרת התהודה ליחידת מתיחת אורך נמדדת בשלב 3.1.3. הערה: עבור מדגם טיפוסי, stopband (התהודה בראג) יחד עם משמרות מצבי חלל על ידי 2 ננומטר ידי מתיחת הסיבים המחודדים ב -20 מיקרומטר בטווח הספקטרום החופשי הטיפוסי עבור מצבי החלל הם בין 0.05 - 0.5 ננומטר. עבור אורך גל נתון של הליזר קלט אפשר למדוד לפחות 3 - 4 מצבי חלל על ידי מתיחת הסיבים המחודדים. המרווח התדיר בין המצבים הוא להסיק מהנתונים למשמרת התהודה ליחידת מתיחת אורך נמדדת בשלב 3.1.3. חזרה על המדידה על ידי שינוי אורך גל לייזר בצעדים של 0.3 ננומטר, לפחות 2 - 3 מצבים חלל ברציפות מחדש נמדד מדידות עוקבות. אפשר לשחזר את כל הספקטרום ידי שכיסה את העברת נתונים עבור מדידות עוקבות תוך מחצלתעמדת צ&#39;ינג של מצבי החלל נמדד מחדש. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עכשיו למדוד את הספקטרום עבור הקיטוב האחר באמצעות הליך דומה כאמור צעדי 3.1.5 ו 3.1.5.1. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הדמיה המדגם מפוברק <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שים את המדגם מפוברק על צלחת מתכת 2 סנטימטר ולתקן את שני קצוות של הסיבים המחודדים לצלחת המתכת באמצעות UV אפוקסי לריפוי. ודא שצד ההקרנה של מדגם הפרצופים את לוחית המתכת כך שצד הצל ניתן הדמיה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש-coater Pt כדי לצפות את המדגם עבור 30 s ו להפקיד רובד של Pt עם עובי של כ -10 ננומטר. מניחים את המדגם לתוך SEM. קח את תמונת SEM מדגם בכל 0.1 מ&quot;מ על האזור המפוברק כולו. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Painter, O. 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=Two-Dimensional+Photonic+Band-Gap+Defect+Mode+Laser.">Two-Dimensional Photonic Band-Gap Defect Mode Laser.</a> Science. 284, 1819-1821 (1999).</li><li>Loncar, M., Scherer, A., Qiu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photonic+crystal+laser+sources+for+chemical+detection.">Photonic crystal laser sources for chemical detection.</a> Appl. Phys. Lett. 82, 4648 (2003).</li><li>Tanabe, T., Notomi, M., Mitsugi, S., Shinya, A., Kuramochi, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=All-optical+switches+on+a+silicon+chip+realized+using+photonic+crystal+nanocavities.">All-optical switches on a silicon chip realized using photonic crystal nanocavities.</a> Appl. Phys. Lett. 87, 151112 (2005).</li><li>Yoshie, 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=Vacuum+Rabi+splitting+with+a+single+quantum+dot+in+a+photonic+crystal+nanocavity.">Vacuum Rabi splitting with a single quantum dot in a photonic crystal nanocavity.</a> Nature. 432, 200-203 (2004).</li><li>Akimov, A. V., 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=Generation+of+single+optical+plasmons+in+metallic+nanowires+coupled+to+quantum+dots.">Generation of single optical plasmons in metallic nanowires coupled to quantum dots.</a> Nature. 450, 402-406 (2007).</li><li>Noginov, M. A., 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=Demonstration+of+a+spaser-based+nanolaser.">Demonstration of a spaser-based nanolaser.</a> Nature. 460, 1110-1112 (2009).</li><li>Zhang, X. Y., Zhang, T., Hu, A., Song, Y. J., Duley, W. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controllable+plasmonic+antennas+with+ultra+narrow+bandwidth+based+on+silver+nano-flags.">Controllable plasmonic antennas with ultra narrow bandwidth based on silver nano-flags.</a> Appl. Phys. Lett. 101, 153118 (2012).</li><li>Tong, L., Zi, F., Guo, X., Lou, 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+microfibers+and+nanofibers:+A+tutorial.">Optical microfibers and nanofibers: A tutorial.</a> Opt. Comm. 285, 4641-4647 (2012).</li><li>Morrissey, M. 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=Spectroscopy,+manipulation+and+trapping+of+neutral+atoms,+molecules,+and+other+particles+using+optical+nanofibers:+A+review.">Spectroscopy, manipulation and trapping of neutral atoms, molecules, and other particles using optical nanofibers: A review.</a> Sensors. 13, 10449-10481 (2013).</li><li>Kien, F. L., Dutta Gupta, S., Balykin, V. I., Hakuta, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spontaneous+emission+of+a+cesium+atom+near+a+nanofiber:+Efficient+coupling+of+light+to+guided+modes.">Spontaneous emission of a cesium atom near a nanofiber: Efficient coupling of light to guided modes.</a> Phys. Rev. A. 72, 032509 (2005).</li><li>Nayak, K. P., Melentiev, P. N., Morinaga, M., Kien, F. L., Balykin, V. I., Hakuta, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+nanofiber+as+an+efficient+tool+for+manipulating+and+probing+atomic+fluorescence.">Optical nanofiber as an efficient tool for manipulating and probing atomic fluorescence.</a> Opt. Express. 15, 5431-5438 (2007).</li><li>Nayak, K. P., Hakuta, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single+atoms+on+an+optical+nanofiber.">Single atoms on an optical nanofiber.</a> New J. Phys. 10, 053003 (2008).</li><li>Nayak, K. P., Kien, F. L., Morinaga, M., Hakuta, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antibunching+and+bunching+of+photons+in+resonance+fluorescence+from+a+few+atoms+into+guided+modes+of+an+optical+nanofiber.">Antibunching and bunching of photons in resonance fluorescence from a few atoms into guided modes of an optical nanofiber.</a> Phys. Rev. A. 79, 021801 (2009).</li><li>Yalla, R., Nayak, K. P., Hakuta, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescence+photon+measurements+from+single+quantum+dots+on+an+optical+nanofiber.">Fluorescence photon measurements from single quantum dots on an optical nanofiber.</a> Opt. Express. 20, 2932-2941 (2012).</li><li>Yalla, R., Kien, F. L., Morinaga, M., Hakuta, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+Channeling+of+Fluorescence+Photons+from+Single+Quantum+Dots+into+Guided+Modes+of+Optical+Nanofiber.">Efficient Channeling of Fluorescence Photons from Single Quantum Dots into Guided Modes of Optical Nanofiber.</a> Phys. Rev. Lett. 109, 063602 (2012).</li><li>Kien, F. L., Hakuta, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cavity-enhanced+channeling+of+emission+from+an+atom+into+a+nanofiber.">Cavity-enhanced channeling of emission from an atom into a nanofiber.</a> Phys. Rev. A. 80, 053826 (2009).</li><li>Kato, S., Aoki, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strong+coupling+between+a+trapped+single+atom+and+an+all-fiber+cavity.">Strong coupling between a trapped single atom and an all-fiber cavity.</a> Phys. Rev. Lett. 115, 093603 (2015).</li><li>Hoffman, J. E., 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=Ultrahigh+transmission+optical+nanofibers.">Ultrahigh transmission optical nanofibers.</a> AIP Advances. 4, 067124 (2014).</li><li>Nayak, K. P., 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=Cavity+formation+on+an+optical+nanofiber+using+focused+ion+beam+milling+technique.">Cavity formation on an optical nanofiber using focused ion beam milling technique.</a> Opt. Express. 19, 14040-14050 (2011).</li><li>Kien, F. L., Nayak, K. P., Hakuta, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanofibers+with+Bragg+gratings+from+equidistant+holes.">Nanofibers with Bragg gratings from equidistant holes.</a> J. Modern Opt. 59, 274-286 (2012).</li><li>Nayak, K. P., Hakuta, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photonic+crystal+formation+on+optical+nanofibers+using+femtosecond+laser+ablation+technique.">Photonic crystal formation on optical nanofibers using femtosecond laser ablation technique.</a> Opt. Express. 21, 2480-2490 (2013).</li><li>Nayak, K. P., Zhang, P., Hakuta, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+nanofiber-based+photonic+crystal+cavity.">Optical nanofiber-based photonic crystal cavity.</a> Opt. Lett. 39, 232-235 (2014).</li><li>Becker, M., 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=Fiber+Bragg+grating+inscription+combining+DUV+sub-picosecond+laser+pulses+and+two-beam+interferometry.">Fiber Bragg grating inscription combining DUV sub-picosecond laser pulses and two-beam interferometry.</a> Opt. Express. 16, 19169-19178 (2008).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

ההשפעה של עידוש nanofiber ממלאת תפקיד חשוב טכניקת הייצור, ובכך ליצור מכתשי ננו על פני השטח בצל nanofiber (שמוצג באיור 2). ההשפעה של עידוש nanofiber גם הופכת את תהליך הייצור חזק כדי אי יציבות מכאנית בכל בכיוון הרוחבי (ציר Y). יתר על כן, בשל הקרנה חד נורה, הוא אי היציבות לאורך צירים האחרים אינה משפיעה על הייצור כזמן ההקרנה הוא רק 120 fs (רוחב הדופק כלומר). כתוצאה מכך, ננו מזומנות מחזוריות מוגדרים היטב מיוצרת על פני כמה אלף תקופות, בלי לקחת שום טיפול מיוחד כדי לדכא רעידות מכאניות. טכניקות nanofabrication רבים כמו טחינה FIB, ליתוגרפיה אלומת אלקטרונים ו אבלציה לייזר femtosecond אפילו, ליישם ייצור, נקודה אחר נקודה. הייצור, נקודה אחר נקודה מתאים גם עבור דגימות נוקשות, שבו STA המכאניניתן להבטיח bility. במקרה של nanofibers האופטי, אם הסיבים המחודדים נשמרים תלוי בלי לגעת בשום מצע קשיח אז אי יציבות מכאנית משפיעה על תהליך הייצור. מצד השני, אם nanofiber מושם על מצע קשיח אז זיהום מן המצע עצמו או בשל התחריט של המצע יכול לבזות את האיכות האופטית. בפרט, ביחס טכניקת כרסום FIB, חסרונות נוספים הם אי יציבות מכאניות בשל לחייב את השפעות של שינוי nanofiber וחומר עקב זיהום מן אלומת היונים עוצמה. לפיכך, הפרוטוקול מובא כאן המצאה אופטית יחיד ירה על nanofiber עדיף על הייצור, נקודה אחר נקודה. עם זאת, נקודה אחר נקודה ייצור עשוי להיות מועדף עבור יישומים מסוימים שבהם בודה דפוס שרירותי על nanofiber חיוני. צעד מכריע אחד בפרוטוקול הוא היישור של התקנת הייצור. מאז fabrication מבוצע על ידי דופק femtosecond עם רוחב פולס של 120 fs, הבדל המרחק האופטי בין ± 1 ההזמנות צריך להיות ממוזער כדי להבטיח חפיפה מרחבית 23. הבדל אורך הנתיב צריך להיות פחות מ -36 מיקרומטר כדי להבטיח חשיפה גבוהה של שולי הפרעות. לפיכך, את המיקום ואת זוויות ההטיה של מראות מתקפלות צריכים להיות מבוקרות בדיוק. למרות שגודל קרן לייזר femtosecond לאורך nanofiber הוא 5.6 מ&quot;מ באזור הפרעה הוא פחות מ -1 מ&quot;מ לאורך ציר ה- X מוגבל על ידי חפיפה מרחבית של פולסים. כמו כן יש להקפיד כי קרן ליזר femtosecond היא אירוע בדיוק בניצב מסכת השלב וספסל הייצור צריכה להיות מקביל את מסכת השלב. אפילו להטות של 10 mrad יכול לגרום הבדל אורך דרך מספיק כדי לשטוף את שולי ההפרעה. לבסוף, ציר העדשה הגלילית צריך להיות בניצב בדיוק לקווים על מסכת השלב. אחרת זה יהיה induce זווית סיבוב בין הקו ממוקד ± 1 הזמנות הפחתת החפיפה ביניהם. דרישה נוספת קריטית עבור ייצור מוצלח היא הייצור של nanofiber באיכות גבוהה. כדי לקבל מצבי חלל עידון גבוהים, העברת nanofiber המקורית צריכה להיות&gt; 95% וצריכה להיות מוגן מפני אבק או כל זיהום. כל זיהום על nanofiber יניע דפוס עוצם סדיר וכתוצאה מכך הייצור שאינו לשחזור ואף עלול לשבור את nanofiber. איכות nanofiber נשפטת עקב ההעברה הגבוהה דפוס פיזור של המצב המודרך שנצפה על מצלמת CCD. ספקטרום השידור, מוצג איורים 4 ו -5, אזורי stopband המופע בו יותר מ 98% של אור הקלט משתקף והעברה יורד כמה אחוזים. התמסורת מן stopband היא סביב 100% להבטיח כי הייצור לא לגרום לאובדן משמעותישומר על האיכות האופטית של nanofiber. יתר על כן, מצבי חלל העידון גבוה נצפו (המפורטים בטבלת 1) בתוך stopband ערובה נוסף לכך את איכות הייצור. Stopband הוא הבין היטב מן ההשתקפות בראג מן-המכתשים ננו התקופתיים על nanofiber. תהודת בראג (R λ = 2n EFF Λ G) תלוי האינדקס היעיל (EFF n) של המצב המודרך המגרש (Λ G) של שולי הפרעות. שחלו בנתונים המוצגים בפרוטוקול זה, stopband הוא ציין סביב אורך גל של 800 ננומטר. Stopband ואת מצבי החלל יכולים להיות מכוונים על 10-15 ננומטר על ידי מתיחת הסיבים המחודדים. עם זאת, כדי להמשיך לשנות את אורך גל תהודה אחד חייב לשנות את קוטר nanofiber להגשים EFF n שונה או לשנות את המסכה שלב להגשים Λ G שונה. מתוך מצבי החלל מפורטים בטבלה 1, עדיןערכים הנעים בין 30 - 500 יכול להתממש. בשל הכליאה הרוחבית החזקה של מצב מודרך nanofiber, cooperativity הגבוה / גורמי פרסל צפויים עבור עדינות כגון ערכי 16. Tunability בפס הרחב יחד עם כליאה חזקה של שדה בתוך מבוסס סיבים כגון חלל PHC מציע ביקוש גבוה עבור יישומים שונים, החל nanophotonics למדע מידע קוונטי. לסיכום, הצגנו פרוטוקול בודה חללים 1D PHC על סיבי סיליקה בקוטר subwavelength באמצעות אבלציה femtosecond המושרה לייזר. טכניקת ייצור כאמורה עשויה להיות מיושמת כדי להפוך את מכשירי nanophotonic שונים מהמיקרו / nanofibers ועשויה להיות מותאמת לתהליכי nanofabrication אחרים.

כליאה חזקה של אור במכשירי nanophotonic פתחה אופקים חדשים במדע אופטי. טכנולוגיות nanofabrication מודרניות אפשרו ייצור של 1-D ו 2-D פוטוניים קריסטל (PHC) חורים בתור לקוחות פוטנציאליים חדשים ב lasing 1, חישת 2 ויישומי מיתוג אופטיים 3. יתר על כן, אינטראקציה אור-משנה חזקה חללים PHC אלה פתחה אפיקים חדשים למדע מידע קוונטי 4. מלבד עששת PHC, nanocavities plasmonic הראה גם 5 תחזיות מבטיחות, 6, 7. עם זאת, התממשקות חללים כאלה לרשת תקשורת מבוססת סיבים עדיין מהווה אתגר. בשנים האחרונות, סיב אופטי במצב יחיד מחודד עם קוטר subwavelength, המכונה nanofiber האופטי, התפתח כהתקן nanophotonic מבטיח. בשל חזקכליאה רוחבית של השדה מודרך nanofiber ואת היכולת ליצור אינטראקציה עם המדיום שמסביב, nanofiber מותאם נרחבת וחקר ליישומי nanophotonic שונים 8. חוץ מזה, הוא גם נחקר בחום ויושם מניפולציה הקוונטי של אור וחומר 9. צימוד יעיל של פליטה מ קרינת קוונטים כמו, אטומי ליזר מקורר יחידים / מעטי נקודות קוונטיות יחידות, לתוך מצבי מודרך nanofiber נחקר והפגין 10, 11, 12, 13, 14, 15. האינטראקציה אור-משנה על nanofiber ניתן לשפר באופן משמעותי על ידי יישום מבנה חלל PHC על nanofiber 16, 17. היתרון העיקרי עבור such מערכת היא סיב-ב-קו הטכנולוגיה אשר ניתן לשלב בקלות לרשת תקשורת. העברת אור של 99.95% דרך nanofiber המחודדת הודגמה 18. עם זאת, משמעות הדבר ששידור nanofiber רגיש מאוד אבק וזיהום. לכן, ייצור של מבנה PHC על nanofiber באמצעות טכניקת nanofabrication קונבנציונלית אינו פורה מאוד. למרות ייצור חלל על nanofiber באמצעות אלומת יונים ממוקדת (FIB) טחינה הודגם 19, 20, האיכות האופטית השחזור הוא לא גבוה. בפרוטוקול הווידאו הזאת, אנו מציגים טכניקה 21 הוכיחו לאחרונה, 22 לפברק חללים PHC על nanofiber באמצעות אבלציה לייזר femtosecond. הבדיות מבוצעות על ידי יצירת תבנית ההתאבכות שני-קרן הלייזר femtosecond על nanofiber ו irradiating דופק לייזר femtosecond יחיד. ההשפעה של עידוש nanofiber ממלאת תפקיד חשוב ביכולת המימוש של טכניקות כגון, יצירת מכתשים אבלציה על פני השטח בצל nanofiber. עבור מדגם טיפוסי, מכתשים-ננו תקופתיים עם תקופה של 350 ננומטר עם קוטר משתנה בהדרגה מ 50 - 250 ננומטר לאורך של 1 מ&quot;מ מיוצרים על nanofiber עם קוטר כ -450 - 550 ננומטר. ננו-מכתשים תקופתיים על nanofiber, לשמש PHC 1-D. כמו כן, אנו מציגים שיטה לשלוט הפרופיל של מערך ננו-המכתש לפברק apodized ו-induced פגמו חללי PHC על nanofiber. היבט מרכזי של nanofabrication כזה הוא ההמצאה האופטית הכל, כך איכות אופטית גבוהה יכולה להישמר. יתר על כן, הייצור נעשה על ידי ההקרנה של רק דופק ליזר femtosecond אחת, מה שהופך את חיסון הטכניקה אי יציבות מכאנית ופגמי ייצור אחרים. כמו כן זה מאפשר in-house ייצור של ננו PHCחלל סיבים כך ההסתברות של זיהום ניתן למזער. פרוטוקול זה נועד לעזור לאחרים ליישם ולהתאים לסוג חדש זה של טכניקת nanofabrication. איור 1 א מציג את תרשים סכמטי של ההתקנה ייצור. הפרטים של הליכי ההתקנה ויישור ייצור נדונים 21, 22. ליזר femtosecond עם 400 אורך גל מרכז ננומטר רוחב הפולס 120 FS הוא אירוע על מסכת שלב. מסכת השלב מפצלת את קרן ליזר femtosecond ב ל 0 ו ± 1 הזמנות. זינוק קרן משמש כדי לחסום את הקורה 0 מסדר. המראות מתקפלות באופן סימטרי ולשלב מחדש את ± 1 הזמנות במיקום nanofiber, ליצור תבנית התאבכות. ההגשה של מסכת השלב היא 700 ננומטר, ולכן תבנית ההתאבכות יש מגרש (Λ G) של 350 ננומטר. העדשה הגלילית מתמקדת קרן ליזר femtosecond לאורך nanofiber. גודל הקרן פני (ציר Y)ולאורך (Z ציר) את nanofiber הוא 60 מיקרומטר ו -5.6 מ&quot;מ, בהתאמה. הסיבים המחודדים הוא רכוב על בעל מצויד הינע פייזו (PZT) עבור מתיחת הסיבים. כיסוי עליון עם צלחת זכוכית משמש כדי להגן על nanofiber מפני אבק. הבעל עם הסיבים המחודדים הוא קבוע על ספסל ייצור מאובזר עם תרגום (XYZ) וסיבוב (θ) בשלבים. Θ שלבית מאפשר סיבוב של המדגם nanofiber ב מטוס- YZ. The X-שלב יכול גם לשלוט על זוויות הטיה יחד XY- ו XZ-המטוס. מצלמת CCD הוא ממוקם במרחק של 20 ס&quot;מ מן nanofiber ו בזווית של 45 מעלות במישור-XY לפקח על המיקום nanofiber. כל הניסויים מבוצעים בתוך תא נקי מצויד HEPA (מעצר חלקיקי יעילות גבוהה) מסנן כדי להשיג תנאים ללא אבק. אבק ללא תנאי הכרחי כדי לשמור על העברת nanofiber. איור 1ב מציג את סכימטי של המדידות האופטיות. במהלך ייצור, התכונות האופטיות מנוטרות בקצרה בעזרת השקה (טווח אורכי גל: 700 - 900 ננומטר) פס רחב מקור אור מצמיד סיבים לתוך הסיב המחודד ומדידת הספקטרום של משודר והשתקפות האור באמצעות נתח ספקטרום ברזולוציה גבוהה. מקור ליזר CW מתכונן משמש כדי לפתור את מצבי החלל כראוי וכדי למדוד את הולכת החלל המוחלטת. אנו מציגים פרוטוקול עבור ייצור ואפיון. באזור הפרוטוקול חולק לשלושה סעיפים קטנים, הכנת nanofiber, ייצור ליזר femtosecond ואפיון של הדגימות המפוברקות.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="828">
	<tbody>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:309px;">Femtosecond Laser</td>
			<td style="width:219px;">Coherent Inc.</td>
			<td style="width:236px;">Libra HE</td>
			<td style="width:64px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Phase Mask</td>
			<td>Ibsen Photonics</td>
			<td>Custom Made</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Optial Nanofiber Manufacturing Equipment&#160;&#160;</td>
			<td>Ishihara Sangyo</td>
			<td>ONME</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ADC Card</td>
			<td>PicoTech</td>
			<td>ADC-24</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Single mode fiber</td>
			<td>Fujikura</td>
			<td>FutureGuide-SM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Broadband source</td>
			<td>NKT Photonics</td>
			<td>SuperK EXTREME</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">CW Tunable Laser</td>
			<td>Coherent Inc.</td>
			<td>MBR-110</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Spectrum analyser (Transmission spectrum)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>Nicolet 8700</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Spectrum analyser (Reflection spectrum)</td>
			<td>Ocean Optics</td>
			<td>QE65000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">CCD Camera</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>DCC1545M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Power Meter</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>D3MM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Pt-Coater</td>
			<td>Vacuum Device Inc.</td>
			<td>MSP-1S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Scanning Electron Microscope</td>
			<td>Keyence</td>
			<td>VE-9800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">UV Curable Epoxy</td>
			<td>NTT-AT</td>
			<td>AT8105</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Photodiode</td>
			<td>ThorLabs</td>
			<td>PDA 36A-EC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Clean room wipe</td>
			<td>TExWipe</td>
			<td>TX-404</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Fiber coating stripper</td>
			<td>NTT-AT</td>
			<td>Fiber nippers 250 &#956;m&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Cover glass</td>
			<td>Matsunami Glass IND,LTD</td>
			<td>NEO micro cover glass 0.12-0.17 mm&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">PZT</td>
			<td>NOLIAC</td>
			<td>NAC 2011-H20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Cylindrical lens stage</td>
			<td>NewPort</td>
			<td>M-481-A&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Y,Z stages</td>
			<td>Chuo Precision Industrial Co., LTD.</td>
			<td>LD-149-C7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Rotation stage</td>
			<td>SIGMA KOKI</td>
			<td>KSPB-1026MH</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Z-stage(1), Z-stage(2)</td>
			<td>NewPort</td>
			<td>M-460P&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Fiber coating stripper</td>
			<td>NTT-AT</td>
			<td>Fiber nippers 250 &#956;m&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fabrication of 1-d photonic crystal cavity on a nanofiber using femtosecond laser-induced ablation

אנו מציגים פרוטוקול עבור בודה 1-D פוטוניים קריסטל (PHC) חללים על סיבים אופטיים מחודדות בקוטר subwavelength, nanofibers אופטי, באמצעות אבלציה לייזר המושרה femtosecond. אנו מראים כי אלפי מכתשי ננו תקופתי מיוצרים על nanofiber אופטי על ידי הקרנת רק עם דופק לייזר femtosecond יחיד. עבור מדגם טיפוסי, מכתשים-ננו תקופתיים עם תקופה של 350 ננומטר עם קוטר משתנה בהדרגה מ 50 - 250 ננומטר לאורך של 1 מ&quot;מ מיוצרים על nanofiber עם קוטר כ -450 - 550 ננומטר. היבט מרכזי של nanofabrication כזו היא כי nanofiber עצמו פועל כעדשה גלילי וממקדת קרן לייזר femtosecond על משטח הצל שלה. יתר על כן, ייצור יחיד ירה עושה את זה חסין מפני אי יציבות מכאנית ופגמי ייצור אחרים. ננו-מכתשים תקופתיים על nanofiber, לשמש PHC 1-D ולאפשר השתקפות חזקה בפס רחב תוך שמירה על השידור הגבוה מתוך stopband. כמו כן, אנו מציגים שיטה לשלוט הפרופיל של מערך ננו-המכתש לפברק apodized ו-induced פגמו חללי PHC על nanofiber. הכליאה החזקה של השדה, הן רוחבית אורך ורוחב, בתוך חללי PHC מבוסס nanofiber ואת האינטגרציה היעילה לרשתות הסיבים, עשויה לפתוח אפשרויות חדשות עבור יישומי nanophotonic ומדע מידע קוונטי.

תרשים 2 מציג את תמונת SEM של קטע אופייני של מדגם nanofiber המפוברק. זה מראה כי מכתשי ננו תקופתיים נוצרים בצד הצל של nanofiber, עם מחזוריות של 350 ננומטר המתאים היטב את תבנית ההתאבכות. ההבלעה מציגה את התצוגה המוגדלת של המדגם. הצורה-מכתשי ננו היא כמעט מעגלית בקוטר של מכתש-ננו טיפוסי הוא סביב 210 ננומטר. איור 3 א מציג את התוצאות עבור ייצור חלל PHC apodized. הפרופיל הטיפוסי של מערך ננו-המכתש יחד עם קוטר nanofiber המקביל עבור זווית ייצור שונה (θ) ואנרגיה דופקת מוצג. העיגולים לציין את קוטר הננו-המכתש הריבועים הם בקוטר nanofiber המקביל. הקווים הם גאוס מתאים לפרופילים. הנתונים המוצגים להתכתב שחור וירוק כדי דגימות פבריוגיוון עם מעלות θ = 0, באמצעות אנרגיה דופקת של 0.35 ו 0.17 מ&quot;ג &#39;, בהתאמה. הנתונים המוצגים להתכתב אדום והכחול כדי דגימות מפוברקות עם θ = 0.5 מעלות באמצעות אנרגיה דופקת של 0.35 ו 0.27 מ&quot;ג &#39;, בהתאמה. כפי שניתן לראות, את מכתשי ננו נוצרים לאורך של 2-3 מ&quot;מ לאורך nanofiber שבה הקוטר של nanofiber אחידה. האפודיציה בקוטר ננו-המכתש הוא ציין המתאים חלוקת עוצמת גאוס של קרן לייזר femtosecond. זה נראה בבירור כי הקוטר של מכתשי ננו מצטמצם לאנרגיה דופקת חלשה. יתר על כן, את רוחב פרופיל האפודיציה של מכתשי ננו הוא מופחת על ידי הגדלת הזווית של ייצור. תוצאת הייצור עבור חלל PHC נגרם הפגם מוצגת איור 3B. פרופיל שיא דמוי כפול הוא ציין. שינוי הדרגתי הקוטר הוא ציין בקצוות החיצוניים של פסגות, ואילו diamete<html> r השתנה במהירות בקצה הפנימי של פסגות. אזור פגם של 0.5 מ&quot;מ ללא-מכתשי ננו הוא ציין בין שתי פסגות. אורכו של האזור פגם תואם היטב את עובי החוט נחושת מוכנס אל קרן ליזר femtosecond. איור 4 מציג את ספקטרום שידור עבור מדגם חלל apodized PHC שהפרופיל שלו בקוטר מוצג בכחול באיור 3 א. דמויות 4 א ו -4 מציג את ספקטרום השידור האופייני X ו- Y-קיטובים, בהתאמה. הספקטרום עבור-Pol X מראה אזור stopband 793.7-798.8 ננומטר, שבו ההולכה יורדת כמה אחוזים. Stopband עבור Y-pol הוא אדום העביר ורחב לעומת-Pol X. הפסגות החדות שנצפו בצד האדום של stopband הן מצבי החלל. תמסורת עידון שיא של מצבי החלל הטיפוסיים מפורטות בטבלת 1. &quot;FO: keep-together.within-page =&quot; 1 &quot;&gt; 5a דמויות 5b להראות את ספקטרום השידור של חלל PHC נגרם פגם עבור X ו- Y-קיטובים, בהתאמה כפי שניתן לראות, מצבי חלל חדים להופיע. משני הצדים stopband. עם זאת, המרווח המצב של הצד הכחול הם הרבה יותר גדולים מזה של-הצד האדום של הספקטרום. תיבת הילוכי עידון שיא של מצבי החלל הטיפוסיים מסוכמים בטבלת 1. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/55136/55136fig1.jpg" /> איור 1: תרשים סכמטי של הניסוי. (א) תרשים סכמטי של התקנת הייצור. דפוס הפרעה דו-קרן נוצר על nanofiber באמצעות מסכת שלב כמו ספליטר קורה ושני מראות מתקפלים (ראה טקסט לפרטים נוספים). עדשה גלילית משמשת קו למקד את ליזר femtosecond לאורך nanofiber. Blo אפס מסדרck משמש כדי למנוע אור אפס שיורית הסדר על כנו באזור הפרעה. פוטודיודה מחוברת בקצה אחד של הסיבים המחודדים כדי לבחון את הפיזור של ליזר femtosecond לתוך מצב מודרך nanofiber. מצלמת CCD משמשת כדי לפקח על עמדת nanofiber. (ב) תרשים סכמטי למדידת תכונות אופטיות. ספקטרום השידור והשתקפות של דגימות nanofiber המפוברקות נמדד בעת ובעונה אחת על ידי שינוי הקיטוב של אור הקלט. PHC, PZT, NPBS ו- SA לציין גבישים פוטוניים, הינע פייזו, nonpolarizing קרן splitter ו מנתח הספקטרום, בהתאמה. דמות זו שונתה מ -21. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55136/55136fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/55136/55136fig2.jpg" /> אלחוטיאיור 2: תמונת SEM של מדגם מפוברק. תמונת SEM של מדגם טיפוסי מפוברקת באמצעות הקרנה יחידה ירה. ההבלעה מציגה את התצוגה המוגדלת. מבני ננו-המכתש התקופתיים הם נצפו בצד הצל של nanofiber. דמות זו שונתה מ -21. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55136/55136fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/55136/55136fig3.jpg" /> איור 3: קוטר פרופיל של מערך ננו-מכתש על nanofiber יחד עם סכמטי הקצר של שיטת הייצור. (א) פרופיל קוטר חלל PHC apodized. העיגולים לציין את קוטר הננו-המכתש הריבועים הם בקוטר nanofiber המקביל. הקווים הם גאוס מתאים לפרופילים. הנתונים המוצגים בלהck ומקביל ירוק דגימות מפוברקות עם θ = 0 מעלות, באמצעות אנרגיה דופקת של 0.35 ו 0.17 מ&quot;ג &#39;, בהתאמה. הנתונים המוצגים להתכתב אדום והכחול כדי דגימות מפוברקות עם θ = 0.5 מעלות, באמצעות אנרגיה דופקת של 0.35 ו 0.27 מ&quot;ג &#39;, בהתאמה. (ב) פרופיל קוטר חלל PHC נגרם הפגם מפוברק באמצעות אנרגיה דופקת של 0.4 MJ. העיגולים הכחולים ריבועים שחורים להראות בקוטר ננו-מכתש בקוטר nanofiber, בהתאמה. נתון זה הוא שימוש חוזר מ -22. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55136/55136fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/55136/55136fig4.jpg" /> איור 4: הילוכים ספקטרה של חלל Apodized PHC. ספקטרום שידור של חלל PHC apodized עבור (א) X<html> -pol ו- (ב) Y-Pol. החלקים של ספקטרה, בסימן קופסות כחולות הן מתפשטת ומוצגת את הריבועים. נתון זה הוא שימוש חוזר מ -22. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55136/55136fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 5" src="/files/ftp_upload/55136/55136fig5.jpg" /> איור 5: הילוכים ספקטרה של PHC חלל פגם המושרה. ספקטרום שידור של חלל PHC-induced פגם עבור (א) X-Pol ו- (ב) Y-Pol. החלקים של הספקטרום, בסימן קופסות כחולות הם מתפשטים ומוצגים את הריבועים. נתון זה הוא שימוש חוזר מ -22. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55136/55136fig5large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <table border</html style=";text-align:right;direction:rtl">= &quot;1&quot; FO: keep-together.within-page = &quot;1&quot; FO: keep-עם-next.within-page = &quot;תמיד&quot;&gt; <tbody><tr><td> דמות </td><td> מצב </td><td> F </td><td> T [%] </td><td> FSR [-1 ס&quot;מ] </td><td> L [מ&quot;מ] </td></tr><tr><td> 4 (א) </td><td> (1,2,3) </td><td> (71, 39, 16) </td><td> (33, 87, 93) </td><td> 7.94 </td><td> 0.54 </td></tr><tr><td> 4 (ב) </td><td> (1,2,3) </td><td> (500, 27, 11) </td><td> (21, 30, 73) </td><td> 3.94 </td><td> 1.09 </td></tr><tr><td> 5 (א) </td><td> (1,2,3,4) </td><td> (198, 115, 50, 21) </td><td> (25, 39, 64, 83) </td><td> 3.34 </td><td> 1.28 </td></tr><tr><td></td><td> (א ב ג ד) </td><td> (86, 63, 48, 20) </td><td> (26, 56, 73, 90) </td><td> 1.58 </td><td> 2.71 </td></tr><tr><td> 5 (ב) </td><td> (1,2,3,4) </td><td> (178, 104, 43, 22) </td><td> (17, 39, 65, 93) </td><td&gt; 3.15 </td><td> 1.36 </td></tr><tr><td></td><td> (א ב ג ד) </td><td> (48, 44, 24, 22) </td><td> (20, 38, 56, 87) </td><td> 1.25 </td><td> 3.43 </td></tr></tbody></table> טבלה 1: מאפיינים אופטיים של מצבי החלל האופייניים. טבלה זו מסכמת את המאפיינים האופטיים של מצבי חלל הטיפוסיים המסומנים במספרים 4a, 4b, 5a ו 5 ב. F, T, FSR, עדין לציין L, שידור שיא, ריווח מצב, ואורך חלל מוערך, בהתאמה. טבלה זו היא שימוש חוזר מ -22. משלימה קובץ 1: תצלום של תוכנית ההתקנה ONME. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55136/ONME_setup.pdf" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להוריד את הקובץ.</a> Supplemental קובץ 2: תמונות של ההתקנה ייצור לייזר Femtosecond. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55136/femto_setup.pdf" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להוריד את הקובץ.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Fabrication of 1-D Photonic Crystal Cavity on a Nanofiber Using Femtosecond Laser-induced Ablation at JoVE.com

Fabrication of 1-D Photonic Crystal Cavity on a Nanofiber Using Femtosecond Laser-induced Ablation

אנו מציגים פרוטוקול עבור בודה חללים גבישים פוטוניים 1-D על סיבי סיליקה בקוטר subwavelength (nanofibers אופטי) באמצעות אבלציה לייזר המושרה femtosecond.

המצאה של 1-D פוטוניים Crystal חלל על nanofiber שימוש Femtosecond אבלציה לייזר המושרה

We present a protocol for fabricating 1-D Photonic Crystal (PhC) cavities on subwavelength-diameter tapered optical fibers, optical nanofibers, using ...

fabrication-1-d-photonic-crystal-cavity-on-nanofiber-using

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Engineering

9.7K Views.  University of Electro-Communications.  אנו מציגים פרוטוקול עבור בודה חללים גבישים פוטוניים 1-D על סיבי סיליקה בקוטר subwavelength (nanofibers אופטי) באמצעות אבלציה לייזר המושרה femtosecond. 

Video: Fabrication of 1-D Photonic Crystal Cavity on a Nanofiber Using Femtosecond Laser-induced Ablation

Fabrication And Characterization Of Photonic Crystal Slow Light Waveguides And Cavities

Slow light has been one of the hot topics in the photonics community in the past decade, generating great interest both from a fundamental point of view and for its considerable potential for practical applications. Slow light photonic crystal waveguides, in particular, have played a major part and have been successfully employed for delaying optical signals1-4 and the enhancement of both linear5-7 and nonlinear devices.8-11
Photonic crystal cavities achieve similar effects to that of slow light waveguides, but over a reduced band-width. These cavities offer high Q-factor/volume ratio, for the realization of optically12 and electrically13 pumped ultra-low threshold lasers and the enhancement of nonlinear effects.14-16 Furthermore, passive filters17 and modulators18-19 have been demonstrated, exhibiting ultra-narrow line-width, high free-spectral range and record values of low energy consumption.
To attain these exciting results, a robust repeatable fabrication protocol must be developed. In this paper we take an in-depth look at our fabrication protocol which employs electron-beam lithography for the definition of photonic crystal patterns and uses wet and dry etching techniques. Our optimised fabrication recipe results in photonic crystals that do not suffer from vertical asymmetry and exhibit very good edge-wall roughness. We discuss the results of varying the etching parameters and the detrimental effects that they can have on a device, leading to a diagnostic route that can be taken to identify and eliminate similar issues.
The key to evaluating slow light waveguides is the passive characterization of transmission and group index spectra. Various methods have been reported, most notably resolving the Fabry-Perot fringes of the transmission spectrum20-21 and interferometric techniques.22-25 Here, we describe a direct, broadband measurement technique combining spectral interferometry with Fourier transform analysis.26 Our method stands out for its simplicity and power, as we can characterise a bare photonic crystal with access waveguides, without need for on-chip interference components, and the setup only consists of a Mach-Zehnder interferometer, with no need for moving parts and delay scans.
When characterising photonic crystal cavities, techniques involving internal sources21 or external waveguides directly coupled to the cavity27 impact on the performance of the cavity itself, thereby distorting the measurement. Here, we describe a novel and non-intrusive technique that makes use of a cross-polarised probe beam and is known as resonant scattering (RS), where the probe is coupled out-of plane into the cavity through an objective. The technique was first demonstrated by McCutcheon et al.28 and further developed by Galli et al.29

Use of photonic crystal slow light waveguides and cavities has been widely adopted by the photonics community in many differing applications. Therefore fabrication and characterization of these devices are of great interest. This paper outlines our fabrication technique and two optical characterization methods, namely: interferometric (waveguides) and resonant scattering (cavities).

ייצור ואפיון של מנחי גלים פוטוניים Crystal להאט את האור וחללים

Slow light has been one of the hot topics in the photonics community in the past decade, generating great interest both from a fundamental point of view ...

Measurement of Coherence Decay in GaMnAs Using Femtosecond Four-wave Mixing

The application of femtosecond four-wave mixing to the study of fundamental properties of diluted magnetic semiconductors ((s,p)-d hybridization, spin-flip scattering) is described, using experiments on GaMnAs as a prototype III-Mn-V system.&#160; Spectrally-resolved and time-resolved experimental configurations are described, including the use of zero-background autocorrelation techniques for pulse optimization.&#160; The etching process used to prepare GaMnAs samples for four-wave mixing experiments is also highlighted.&#160; The high temporal resolution of this technique, afforded by the use of short (20 fsec) optical pulses, permits the rapid spin-flip scattering process in this system to be studied directly in the time domain, providing new insight into the strong exchange coupling responsible for carrier-mediated ferromagnetism.&#160; We also show that spectral resolution of the four-wave mixing signal allows one to extract clear signatures of (s,p)-d hybridization in this system, unlike linear spectroscopy techniques.&#160;&#160; This increased sensitivity is due to the nonlinearity of the technique, which suppresses defect-related contributions to the optical response. This method may be used to measure the time scale for coherence decay (tied to the fastest scattering processes) in a wide variety of semiconductor systems of interest for next generation electronics and optoelectronics.

The technique of femtosecond four-wave mixing is described, including spectrally-resolved and time-resolved configurations. We illustrate the utility of this technique for the investigation of crucial physical properties in the III-V diluted magnetic semiconductors, afforded by its nonlinearity and high temporal resolution.

The application of femtosecond four-wave mixing to the study of fundamental properties of diluted magnetic semiconductors ((s,p)-d hybridization, ...

Using Microwave and Macroscopic Samples of Dielectric Solids to Study the Photonic Properties of Disordered Photonic Bandgap Materials

Recently, disordered photonic materials have been suggested as an alternative to periodic crystals for the formation of a complete photonic bandgap (PBG). In this article we will describe the methods for constructing and characterizing macroscopic disordered photonic structures using microwaves. The microwave regime offers the most convenient experimental sample size to build and test PBG media. Easily manipulated dielectric lattice components extend flexibility in building various 2D structures on top of pre-printed plastic templates. Once built, the structures could be quickly modified with point and line defects to make freeform waveguides and filters. Testing is done using a widely available Vector Network Analyzer and pairs of microwave horn antennas. Due to the scale invariance property of electromagnetic fields, the results we obtained in the microwave region can be directly applied to infrared and optical regions. Our approach is simple but delivers exciting new insight into the nature of light and disordered matter interaction.

Our representative results include the first experimental demonstration of the existence of a complete and isotropic PBG in a two-dimensional (2D) hyperuniform disordered dielectric structure. Additionally we demonstrate experimentally the ability of this novel photonic structure to guide electromagnetic waves (EM) through freeform waveguides of arbitrary shape.

Disordered structures offer new mechanisms for forming photonic bandgaps and unprecedented freedom in functional-defect designs. To circumvent the computational challenges of disordered systems, we construct modular macroscopic samples of the new class of PBG materials and use microwaves to characterize their scale-invariant photonic properties, in an easy and inexpensive manner.

שימוש במיקרוגל ודוגמאות מקרוסקופית של דיאלקטרי מוצקים לחקר מאפיינים פוטוניים של הפרעות חומרי bandgap פוטוניים

Recently, disordered photonic materials have been suggested as an alternative to periodic crystals for the formation of a complete photonic bandgap (PBG). ...

Laser-induced Forward Transfer for Flip-chip Packaging of Single Dies

Flip-chip (FC) packaging is a key technology for realizing high performance, ultra-miniaturized and high-density circuits in the micro-electronics industry. In this technique the chip and/or the substrate is bumped and the two are bonded via these conductive bumps. Many bumping techniques have been developed and intensively investigated since the introduction of the FC technology in 19601 such as stencil printing, stud bumping, evaporation and electroless/electroplating2. Despite the progress that these methods have made they all suffer from one or more than one drawbacks that need to be addressed such as cost, complex processing steps, high processing temperatures, manufacturing time and most importantly the lack of flexibility. In this paper, we demonstrate a simple and cost-effective laser-based bump forming technique known as Laser-induced Forward Transfer (LIFT)3. Using the LIFT technique a wide range of bump materials can be printed in a single-step with great flexibility, high speed and accuracy at RT. In addition, LIFT enables the bumping and bonding down to chip-scale, which is critical for fabricating ultra-miniature circuitry.

We demonstrate the use of the Laser-induced Forward Transfer (LIFT) technique for flip-chip assembly of optoelectronic components. This approach provides a simple, cost-effective, low-temperature, fast and flexible solution for fine-pitch bumping and bonding on chip-scale for achieving high-density circuits for optoelectronic applications.

העברה קדימה מושרה לייזר לאריזת Flip-שבב של מבלטים יחיד

Flip-chip (FC) packaging is a key technology for realizing high performance, ultra-miniaturized and high-density circuits in the micro-electronics ...

Laser-induced Forward Transfer of Ag Nanopaste

Over the past decade, there has been much development of non-lithographic methods1-3 for printing metallic inks or other functional materials. Many of these processes such as inkjet3 and laser-induced forward transfer (LIFT)4 have become increasingly popular as interest in printable electronics and maskless patterning has grown. These additive manufacturing processes are inexpensive, environmentally friendly, and well suited for rapid prototyping, when compared to more traditional semiconductor processing techniques. While most direct-write processes are confined to two-dimensional structures and cannot handle materials with high viscosity (particularly inkjet), LIFT can transcend both constraints if performed properly. Congruent transfer of three dimensional pixels (called voxels), also referred to as laser decal transfer (LDT)5-9, has recently been demonstrated with the LIFT technique using highly viscous Ag nanopastes to fabricate freestanding interconnects, complex voxel shapes, and high-aspect-ratio structures. In this paper, we demonstrate a simple yet versatile process for fabricating a variety of micro- and macroscale Ag structures. Structures include simple shapes for patterning electrical contacts, bridging and cantilever structures, high-aspect-ratio structures, and single-shot, large area transfers using a commercial digital micromirror device (DMD) chip.

We demonstrate the use of the Laser-induced forward transfer technique (LIFT) for the printing of high-viscosity Ag paste. This technique offers a simple, low temperature, robust process for non-lithographically printing microscale 2D and 3D structures.

העברה קדימה-induced לייזר של Ag Nanopaste

Over the past decade, there has been much development of non-lithographic methods1-3 for printing metallic inks or other functional materials. Many of ...

Resonance Fluorescence of an InGaAs Quantum Dot in a Planar Cavity Using Orthogonal Excitation and Detection

The ability to perform simultaneous resonant excitation and fluorescence detection is important for quantum optical measurements of quantum dots (QDs). Resonant excitation without fluorescence detection &#8211; for example, a differential transmission measurement &#8211; can determine some properties of the emitting system, but does not allow applications or measurements based on the emitted photons. For example, the measurement of photon correlations, observation of the Mollow triplet, and realization of single photon sources all require collection of the fluorescence. Incoherent excitation with fluorescence detection &#8211; for example, above band-gap excitation &#8211; can be used to create single photon sources, but the disturbance of the environment due to the excitation reduces the indistinguishability of the photons. Single photon sources based on QDs will have to be resonantly excited to have high photon indistinguishability, and simultaneous collection of the photons will be necessary to make use of them. We demonstrate a method to resonantly excite a single QD embedded in a planar cavity by coupling the excitation beam into this cavity from the cleaved face of the sample while collecting the fluorescence along the sample&#39;s surface normal direction. By carefully matching the excitation beam to the waveguide mode of the cavity, the excitation light can couple into the cavity and interact with the QD. The scattered photons can couple to the Fabry-Perot mode of the cavity and escape in the surface normal direction. This method allows complete freedom in the detection polarization, but the excitation polarization is restricted by the propagation direction of the excitation beam. The fluorescence from the wetting layer provides a guide to align the collection path with respect to the excitation beam. The orthogonality of the excitation and detection modes enables resonant excitation of a single QD with negligible laser scattering background.

Resonant excitation of a single self-assembled quantum dot can be achieved using an excitation mode orthogonal to the fluorescence collection mode. We demonstrate a method using the waveguide and Fabry-Perot modes of a planar microcavity surrounding the quantum dots. The method allows complete freedom in the detection polarization.

קרינה פלואורסצנטית תהודה של נקודה InGaAs קוונטית בחלל מישורי באמצעות עירור אורתוגונלית וזיהוי

The ability to perform simultaneous resonant excitation and fluorescence detection is important for quantum optical measurements of quantum dots (QDs). ...

Preparation of Large-area Vertical 2D Crystal Hetero-structures Through the Sulfurization of Transition Metal Films for Device Fabrication

We have demonstrated that through the sulfurization of transition metal films such as molybdenum (Mo) and tungsten (W), large-area and uniform transition metal dichalcogenides (TMDs) MoS2 and WS2 can be prepared on sapphire substrates. By controlling the metal film thicknesses, good layer number controllability, down to a single layer of TMDs, can be obtained using this growth technique. Based on the results obtained from the Mo film sulfurized under the sulfur deficient condition, there are two mechanisms of (a) planar MoS2 growth and (b) Mo oxide segregation observed during the sulfurization procedure. When the background sulfur is sufficient, planar TMD growth is the dominant growth mechanism, which will result in a uniform MoS2 film after the sulfurization procedure. If the background sulfur is deficient, Mo oxide segregation will be the dominant growth mechanism at the initial stage of the sulfurization procedure. In this case, the sample with Mo oxide clusters covered with few-layer MoS2 will be obtained. After sequential Mo deposition/sulfurization and W deposition/sulfurization procedures, vertical WS2/MoS2 hetero-structures are established using this growth technique. Raman peaks corresponding to WS2 and MoS2, respectively, and the identical layer number of the hetero-structure with the summation of individual 2D materials have confirmed the successful establishment of the vertical 2D crystal hetero-structure. After transferring the WS2/MoS2 film onto a SiO2/Si substrate with pre-patterned source/drain electrodes, a bottom-gate transistor is fabricated. Compared with the transistor with only MoS2 channels, the higher drain currents of the device with the WS2/MoS2 hetero-structure have exhibited that with the introduction of 2D crystal hetero-structures, superior device performance can be obtained. The results have revealed the potential of this growth technique for the practical application of 2D crystals.

Through the sulfurization of pre-deposited transition metals, large-area and vertical 2D crystal hetero-structures can be fabricated. The film transferring and device fabrication procedures are also demonstrated in this report.

הכנת שטח גדול אנכי 2D קריסטל הטרו-מבנים באמצעות Sulfurization של מתכות מעבר סרטים עבור ייצור המכשיר

We have demonstrated that through the sulfurization of transition metal films such as molybdenum (Mo) and tungsten (W), large-area and uniform transition ...

A Fabrication and Measurement Method for a Flexible Ferroelectric Element Based on Van Der Waals Heteroepitaxy

Flexible non-volatile memories have received much attention as they are applicable for portable smart electronic device in the future, relying on high-density data storage and low-power consumption capabilities. However, the high-quality oxide based nonvolatile memory on flexible substrates is often constrained by the material characteristics and the inevitable high-temperature fabrication process. In this paper, a protocol is proposed to directly grow an epitaxial yet flexible lead zirconium titanate memory element on muscovite mica. The versatile deposition technique and measurement method enable the fabrication of flexible yet single-crystalline non-volatile memory elements necessary for the next generation of smart devices.

In this paper, we present a protocol to directly grow an epitaxial yet flexible lead zirconium titanate memory element on muscovite mica.

ייצור ושיטת מדידה לרכיב Ferroelectric גמיש בהתבסס על ואן דר Waals Heteroepitaxy

Flexible non-volatile memories have received much attention as they are applicable for portable smart electronic device in the future, relying on ...

Fabrication of Flexible Image Sensor Based on Lateral NIPIN Phototransistors

Flexible photodetectors have been intensely studied for the use of curved image sensors, which are a crucial component in bio-inspired imaging systems, but several challenging points remain, such as a low absorption efficiency due to a thin active layer and low flexibility. We present an advanced method to fabricate a flexible phototransistor array with an improved electrical performance. The outstanding electrical performance is driven by a low dark current owing to deep impurity doping. Stretchable and flexible metal interconnectors simultaneously offer electrical and mechanical stabilities in a highly deformed state. The protocol explicitly describes the fabrication process of the phototransistor using a thin silicon membrane. By measuring I-V characteristics of the completed device in deformed states, we demonstrate that this approach improves the mechanical and electrical stabilities of the phototransistor array. We expect that this approach to a flexible phototransistor can be widely used for the applications of not only next-generation imaging systems/optoelectronics but also wearable devices such as tactile/pressure/temperature sensors and health monitors.

We present a detailed method to fabricate a deformable lateral NIPIN phototransistor array for curved image sensors. The phototransistor array with an open mesh form, which is composed of thin silicon islands and stretchable metal interconnectors, provides flexibility and stretchability. The parameter analyzer characterizes the electrical property of the fabricated phototransistor.

ייצור של חיישן גמיש בהתאם לרוחב NIPIN Phototransistors

Flexible photodetectors have been intensely studied for the use of curved image sensors, which are a crucial component in bio-inspired imaging systems, ...

Fabrication of Magnetic Nanostructures on Silicon Nitride Membranes for Magnetic Vortex Studies Using Transmission Microscopy Techniques

Electron and x-ray magnetic microscopies allow for high-resolution magnetic imaging down to tens of nanometers. However, the samples need to be prepared on transparent membranes which are very fragile and difficult to manipulate. We present processes for the fabrication of samples with magnetic micro- and nanostructures with spin configurations forming magnetic vortices suitable for Lorentz transmission electron microscopy and magnetic transmission x-ray microscopy studies. The samples are prepared on silicon nitride membranes and the fabrication consists of a spin coating, UV and electron-beam lithography, the chemical development of the resist, and the evaporation of the magnetic material followed by a lift-off process forming the final magnetic structures. The samples for the Lorentz transmission electron microscopy consist of magnetic nanodiscs prepared in a single lithography step. The samples for the magnetic x-ray transmission microscopy are used for time-resolved magnetization dynamic experiments, and magnetic nanodiscs are placed on a waveguide which is used for the generation of repeatable magnetic field pulses by passing an electric current through the waveguide. The waveguide is created in an extra lithography step.

A protocol for the fabrication of magnetic micro- and nanostructures with spin configurations forming magnetic vortices suitable for transmission electron microscopy (TEM) and magnetic transmission x-ray microscopy (MTXM) studies is presented.

ייצור של Nanostructures מגנטית על ממברנות הסיליקון ניטריד ללימודי מערבולת מגנטי באמצעות טכניקות במיקרוסקופ שידור

Electron and x-ray magnetic microscopies allow for high-resolution magnetic imaging down to tens of nanometers. However, the samples need to be prepared ...