Yazarlar minnetle Hava Kuvvetleri Araştırma Laboratuvarı sözleşme FA8650-14-C-6571 den ve DAQRI LLC mali destek kabul.

<ol>
	<li>Smalley, D., Smithwick, Q., Bove, V., Barabas, J., Jolly, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anisotropic+leaky-mode+modulator+for+holographic+video+displays.">Anisotropic leaky-mode modulator for holographic video displays.</a> Nature. 498 (7454), 313-317 (2013).</li><li>Smalley, D., Smithwick, Q., Bove, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Holographic+video+display+based+on+guided-wave+acousto-optic+devices.">Holographic video display based on guided-wave acousto-optic devices.</a> Proc. SPIE. 6488, 64880L-64880L-7 (2007).</li><li>Smalley, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Holovideo on a stick: integrated optics for holographic video displays. , (2013).</li><li>Henrie, A., Haymore, B., Smalley, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Frequency+division+color+characterization+apparatus+for+anisotropic+leaky+mode+light+modulators.">Frequency division color characterization apparatus for anisotropic leaky mode light modulators.</a> Rev Sci Instrum. 86 (2), (2015).</li><li>Lawes, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> MEMS Cost Analysis: Basic Fabrication Processes. , (2014).</li><li>Pearson, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Mems spatial light modulator for holographic displays. , (2001).</li><li>Tabata, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Risk+and+Mobility:+A+Case+Study+of+the+Thin-Film+Transistor+Liquid-Crystal+Display+Industry+in+East+Asia.">Risk and Mobility: A Case Study of the Thin-Film Transistor Liquid-Crystal Display Industry in East Asia.</a> East Asian Science, Technology and Society. 9 (2), 151-166 (2015).</li><li>Pape, D., Goutzoulis, A., Kulakov, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Design and fabrication of acousto-optic devices. , (1994).</li><li>Chang, I., Lee, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+Wideband+Acuosto-Optic+Bragg+Cells.">Efficient Wideband Acuosto-Optic Bragg Cells.</a> Ultrasonics Symposium. , 427-430 (1983).</li><li>Proklov, V., Korablev, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multichannel+waveguide+devices+using+collinear+acousto-optic+interaction.">Multichannel waveguide devices using collinear acousto-optic interaction.</a> Proc. SPIE. 1932, 298-311 (1993).</li><li>Ito, K., Kawamoto, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+optical+deflector+using+collinear+acoustooptic+coupling+fabricated+on+proton-exchanged+LiNbO+3.">An optical deflector using collinear acoustooptic coupling fabricated on proton-exchanged LiNbO 3.</a> Jpn. J. Appl. Phys. 37 (9R), 4858 (1998).</li><li>Smalley, D., Smithwick, Q., Barabas, J., Jolly, S., DellaSilva, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Holovideo+for+everyone:+a+low-cost+holovideo+monitor.">Holovideo for everyone: a low-cost holovideo monitor.</a> J Phys Conf Ser. 415 (1), 012055 (2013).</li><li>McClaughlin, S., Leach, C., Henrie, A., Smalley, D., Jolly, S., Bove, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Frequency+Division+of+Color+for+Holovideo+Displays+using+Anisotropic+Leaky+Mode+Couplers.">Frequency Division of Color for Holovideo Displays using Anisotropic Leaky Mode Couplers.</a> Optical Society of America, 2015. , (2015).</li><li>McLaughlin, S., Leach, C., Henrie, A., Smalley, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimized+guided-to-leaky-mode+device+for+graphics+processing+unit+controlled+frequency+division+of+color.">Optimized guided-to-leaky-mode device for graphics processing unit controlled frequency division of color.</a> Appl. Opt. 54 (12), 3732-3736 (2015).</li><li>Jackel, J., Rice, C., Veselka, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proton+exchange+for+high-index+waveguides+in+LiNbO3.">Proton exchange for high-index waveguides in LiNbO3.</a> Appl. Phys. Lett. 41 (7), 607-608 (1982).</li><li>Wong, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Properties of lithium niobate. , (2002).</li><li>Tien, P., Ulrich, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Theory+of+prism-film+coupler+and+thin-film+light+guides.">Theory of prism-film coupler and thin-film light guides.</a> JOSA. 60 (10), 1325-1337 (1970).</li><li>Tsai, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Guided-wave acousto-optics: interactions, devices, and applications. , (1990).</li><li>Proklov, V., Korablev, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multichannel+waveguide+devices+using+collinear+acousto-optic+interaction.">Multichannel waveguide devices using collinear acousto-optic interaction.</a> Proc. SPIE. 1932, 298-311 (1993).</li><li>Li, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Circuit Design. , (2012).</li><li>Lawrence, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+mechanics+of+spin+coating+of+polymer+films.">The mechanics of spin coating of polymer films.</a> Phys. Fluids. 31 (10), 2786-2795 (1988).</li><li>Fontana, R., Katine, J., Rooks, M., Viswanathan, R., Lille, J., MacDonald, S., 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=E-beam+writing:+a+next-generation+lithography+approach+for+thin-film+head+critical+features.">E-beam writing: a next-generation lithography approach for thin-film head critical features.</a> IEEE Trans. Magn. 38 (1), 95-100 (2002).</li><li>Robertson, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Substrate Surface Preparation Handbook. , (2011).</li><li>Monneret, S., Flory, F., 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=M-lines+technique:+prism+coupling+measurement+and+discussion+of+accuracy+for+homogeneous+waveguides.">M-lines technique: prism coupling measurement and discussion of accuracy for homogeneous waveguides.</a> J Opt A-Pure Appl Op. 2 (3), 188 (2000).</li></ol>

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Her cihazın tasarımı iki kritik adım, proton değişim ve LOR gelişimi vardır. iki ki, proton değişim zamanı sırayla sızan mod geçişleri, kontrol frekans bant genişliği ve ışığın her renk için her tuş tasarım parametresi güdümlü sayısını belirler dalga kılavuzu, derinliğini belirler. kırmızı iki rehberli modu arzu edilir. daha sonra varsa bant genişliği kurban. az exist sonra hiçbir sızdıran mod geçiş güdümlü takdirde garanti edilir. istenilen sonucu elde etmek için proton değişim sürelerini düzeltmek için adım 2.2.1 notu izleyin. Uygun LOR geliştirme uygun Fırlatmaya ve interdijital dönüştürücüler, böylece düzgün fonksiyonu için gereklidir. En iyi deneyim yoluyla hakim bir adımdır. % 50 solüsyon yaklaşık 35 sn aynısını yapacağız ise geliştirici olmayan bir seyreltilmiş solüsyon 7 sn dönüştürücüler parmakları dışarı esecek. tam zamanı ihtiyacını doğurmaktadır cihazdan cihaza değişirDaha fazla seyreltik çözeltiler için tekrarlanan hızlı maruz ardından% 50&#39;lik bir çözelti içinde 25 saniye boyunca cihazı geliştirmektir. patlama azalma geliştirme zamanı veya çözüm konsantrasyonunu oluşursa istenen sonuçları elde etmek için. karakterizasyon sürecinde prizma bağlantı ve uyum kritik adımlar vardır. Cihaz kötü prizma birleştiğinde veya kötü hizalanmış ise hiçbir ışık imkansız sonuçlarını ölçmek için yapım dalga kılavuzu girecektir. Hizalama en küçük ayarlamalar ile elde edilir. saçılan ışıkta Varyasyonları bir mod hattına yaklaşım göstermek veya interdigital transduser yakınlığı gösterebilir. Tecrübe en iyi öğretmendir. Bu protokol, tek bir cihazın üretimi için tasarlanmıştır. Böyle ölçeklenebilirlik sınırlı ve küçük varyasyonları cihazdan cihaza mevcut olacaktır. Ancak yazarlar aktif olarak bu zorluğu aşacak bir gofret tahrik üretim sürecinin gelişimini devam ediyor. Başka limitatBu karakterizasyon protokolünün iyon aktif test süreci güvenmektir. birlisme dönüştürücüler dalga derinlik ve mod geçişleri değişikliklere uyum için büyük bir bant genişliğine sahip olmalıdır. Geçiş frekansları tespit edildikten sonra daha dar bir bant genişliği dönüştürücü tasarlanabilir. işlem için iyi bir model bu aşama için ihtiyacı da ortadan kaldıracaktır. Son olarak, test protokolü dalga boyu ve cihazlar değişiklikler arasında insan ayarlamalar gerektiren tamamen otomatik değildir. Aygıt, hem iyi üst üste binmeyen ve frekans kontrolünü göstermektedir kez, daha sonra 3D holovideo ekran 1 gibi uygulamalarda kullanılmak üzere edebilmektedir. Bu cihazlar pikselli ışık vanalar, MEM cihazlar ve toplu dalga acousto-optik modülatör olarak bugün ortak görüntü teknolojileri, büyük bir gelişme olduğu imal sadece 2 desenlendirme adımlar gerektirir. Bu yazarların umut olduğunu, bu üretim erişimi olan, ölçme ve characterization protokolü electroholographic ekran araştırma geniş katılımını teşvik edeceklerdir.

Böyle pikselli ışık vanalar yanı sıra MEM cihazlar ve toplu dalga acousto-optik modülatörleri olarak en holografik görüntü teknolojileri, onların gelişiminde geniş katılımlı sağlamak için çok karmaşık. Pikselli modülatörleri, filtre katmanları ve aktif arka uçakları ile özellikle 5 oluşturmak için desenlendirme adımlar onlarca gerektirebilir ve fan-out 6 ile sınırlı olabilir. Cihaz karmaşıklığı yüksek desen sayısı adımları büyüktür ve sıkı üretim protokolü makul cihaz verimi 7 ulaşmak olmalıdır. Toplu dalga acousto-optik modülatörler tabanlı süreçleri 8,9 gofret kendilerini ödünç yok. Anizotropik sızdıran mod modülatörleri Bununla birlikte, imal ve nispeten standart mikroimalat teknikleri 10,11 kullanmak için sadece iki desenleme adımlar gerektirir. mütevazı fabrikasyon tesisleri ile herhangi bir kurum h gelişimine katılmak için bu süreçlerin erişilebilirlik mümkün haleolographic video görüntü teknolojisi 12. cihazların doğru fonksiyonu dikkatle ölçülmüş ve istenen aygıt özellikleri elde etmek için ayarlanmış olmalıdır dalga kılavuzları üzerine sıkı bir şekilde bağlıdır gibi aygıt fabrikasyon basitlik, ancak aldatıcı olabilir. Dalga çok derin Örneğin, cihazın operasyonel bant genişliği 13 daralmış olacaktır. dalga kılavuzu çok sığ ise, cihaz kırmızı aydınlatma çalışmayabilir. Dalga çok uzun tavlanır ise, dalga kılavuzu derinlik profilinin şekli bozuk olacak ve kırmızı, yeşil ve mavi geçişler frekans alanında 14 bitişik oturmak olmayabilir. Bu çalışmada yazarlar bu karakterizasyonu gerçekleştirmek için araçlar ve teknikler mevcut. Bir proton lityum niobat substrat 15,16-kesim X bir piezoelektrik yüzeyinde indiffused dalga kılavuzu alışverişinde sızdıran modu modülatörü içerir. Sondan birincidalga kılavuzu bir alüminyum İnterdijital dönüştürücü değildir, bakınız Şekil 1. Işık prizma bağlayıcı 17 ile dalga kılavuzu sokulur. dönüştürücü sonra y ekseni boyunca dalga kılavuzundaki ışık ile contralinearly etkileşim akustik dalgalar yüzey başlattı. Toplu içine dalga kılavuzunun dışarı sızar ve nihayet kenarından alt tabakayı çıkar sızdıran moduna ışık güdümlü Bu etkileşim çiftler 18,19 karşıya. Bu etkileşim de TM sızdıran mod ışığı polarize TE polarize güdümlü ışıktan polarizasyon döner. Yüzey akustik dalga modeli bir hologram &#39;dır, ve tarama ve holografik bir görüntü oluşturmak için çıkış ışığı şekillendirme özelliğine sahiptir. Dalga proton değişim tarafından oluşturulur. İlk olarak, alüminyum alt-tabaka üzerine bırakılır. Sonra alüminyum dalga kanalları olmak için substrat bölgeleri göstermek için fotoğraf lithographically ve kazınmış desenli. Geri kalan alüminyum sert olarak hareket edermaske. alt-tabaka maruz kalan bölgelerde yüzeye endeksi değiştirir benzoik asit eriyiği içine daldırılmaktadır. Cihaz çıkarılır temizlenmiş ve bir mufla fırınında tavlanmaktadır. dalga kılavuzunun derinliğine sızıntılı mod geçiş sayısını belirler. Dalga derinliği de her renk 4 her güdümlü to-mod geçişleri sıklığını belirler. Alüminyum dönüştürücüler liftoff ile oluşturulmaktadır. dalga kılavuzu oluşturulur sonra, bir E-ışını substrat üzerine döndürülür karşı. Bir birlisme dönüştürücü dalga cihazlarda renk kontrol etmekten sorumlu 200 MHz bandında yanıt vermek için tasarlanmış bir şekilde daraltılmış dönüştürücüyü oluşturmak için bir elektron ışını ile desenli. Parmak süresi Λƒ = parmak dönemi, Λ v, v ile belirlenir, ƒ, radyo frekansı (RF) ise, alt-tabaka içinde ses hızı ve. Dönüştürücü verimli çalışması 20 75 ohm uygun olmalıdır bir empedans sahip olacaktır. &lt;sızdıran mod etkileşim güdümlü p class = &quot;jove_content&quot;&gt; aydınlatma ışığı farklı dalga boylarında farklı frekanslarda ve kırmızı, yeşil ve mavi ışık frekans kontrol edilebilir bir sonucu olarak ortaya çıkar. Yüzey akustik dalga modeli interdijital dönüştürücüye gönderilir bir RF sinyali ile oluşturulur. Giriş sinyalinin RF yüzey akustik dalga deseni uzaysal frekansları çevirmek. düşük frekanslı sinyaller kırmızı ışık açısal süpürme ve genlik kontrol böylece orta frekansları yeşil ışık kontrol ve yüksek frekanslar mavi ışık kontrol ederken dalga kılavuzu, imal edilebilir. Yazarlar, bu etkileşimlerin, üç frekans, ayrı ve bitişik olmasını sağlar dalga kılavuzu bir parametre seti belirledik, böylece tüm üç renk meta grafik işleme birimlerinin maksimum bant (tek bir 200 MHz sinyal ile kontrol edilebilir GPU&#39;lar). GPU kanalının bant genişliği eşleştirerekBir sızdıran mod modülatörü olduğu için sistem tamamen paralel ve yüksek ölçeklenebilir hale gelir. GPU ve sızan mod modülatör kanallarının bant genişliği eşleşen çiftleri ekleyerek, kimse keyfi boyutta holografik görüntüler inşa edebilir. Cihaz oluşturulduktan sonra, dikkatli güdümlü-to-sızdıran mod geçiş için frekanslar renk frekans kontrolü için uygun olduğunu doğrulamak için karakterize edilir. İlk olarak, güdümlü modları yeri dalga uygun derinlik ve güdümlü modları doğru sayıda sahip olduğunu doğrulamak için ticari bir prizma coupler tarafından belirlenir. cihazlar monte edilen ve paketlenen sonra daha sonra, taranmış çıkış ışık giriş frekanslarını eşleştiren bir özel prizma bağlayıcı yerleştirilir. Elde edilen veriler frekans giriş tepkisi ve cihaz test edilecek için kırmızı, yeşil ve mavi ışık için açısal çıkış yanıtını verir. aygıt doğru imal edilmiştir, cihaz, giriş yanıtı ayrılacaktırfrekans ve çıkış tepkisi açıda üst üste olacak. Bu teyit edildiğinde, cihaz holografik video görüntüsüne kullanıma hazırdır. Cihaz paketlenmeden önce ilk ölçümler yapılır. Dalga kılavuzu derinliği ticari bir prizma bağlayıcı ile belirlenir. Bu sadece bir aydınlatma dalga boyu ile gerçekleştirilebilir (tipik 632 kırmızı nm) ama yazarlar, kırmızı, yeşil ve mavi ışık modu bilgileri toplamak için izin ticari prizma kuplörünü değiştirdiniz. Doldurma işleminden sonra, cihaz, giriş RF bir fonksiyonu olarak kıvrılmış çıkış ışığı kaydeden bir özel prizma bağlayıcı ikinci bir ölçüm maruz kalır. Bu ölçümlerin ayrıntılı bir açıklaması aşağıdadır. Fabrikasyon adımları da verilmiştir.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="921">
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:243px;">X-Cut Lithium Niobate</td>
			<td style="width:143px;">Gooch and Housego</td>
			<td style="width:147px;">99-00630-01</td>
			<td style="width:391px;">Lithium Niobate 3&#8243; Diameter X-CUT Wafer 1mm Polish/Polish</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:243px;">Positive Photo Resist 1</td>
			<td style="width:143px;">EMD Performance Materials</td>
			<td style="width:147px;">AZ 3330 F Photoresist</td>
			<td style="width:391px;">Used in the creation of the proton exchange mask.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:243px;">Photoresist Developer</td>
			<td style="width:143px;">EMD Performance Materials</td>
			<td style="width:147px;">AZ MIF 300</td>
			<td style="width:391px;">Develops AZ3330 and LOR 3A</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:243px;">Aluminium</td>
			<td style="width:143px;">International Advanced Materials</td>
			<td style="width:147px;">AL13</td>
			<td style="width:391px;">99.999% Pure</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:243px;">Aluminium Etch</td>
			<td style="width:143px;">Transene</td>
			<td style="width:147px;">Type A Aluminum Etchant</td>
			<td style="width:391px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:243px;">Benzoic Acid</td>
			<td style="width:143px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:147px;">109479-500G</td>
			<td style="width:391px;">99% Pure</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:243px;">Acetone</td>
			<td style="width:143px;">Fisher Chemical</td>
			<td style="width:147px;">UN1009</td>
			<td style="width:391px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:243px;">IPA</td>
			<td style="width:143px;">Fisher Chemical</td>
			<td style="width:147px;">UN1219</td>
			<td style="width:391px;">99.5% pure Isopropyl Alcohol</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:243px;">Acidic Piranha etch</td>
			<td style="width:143px;">Cyantek Corperation</td>
			<td style="width:147px;">Nanostrip</td>
			<td style="width:391px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:243px;">Under Layer Resist</td>
			<td style="width:143px;">Micro Chem</td>
			<td style="width:147px;">LOR 3A</td>
			<td style="width:391px;">Bottom layer used for liftoff.</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:243px;">Positive Photo Resist</td>
			<td style="width:143px;">Micro Chem</td>
			<td style="width:147px;">950 PMMA A9</td>
			<td style="width:391px;">Top layer used for liftoff</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:243px;">Anisole</td>
			<td style="width:143px;">Micro Chem</td>
			<td style="width:147px;">A Thinner</td>
			<td style="width:391px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:243px;">Conductive polymer aqueous solution</td>
			<td style="width:143px;">Mitsubishi Rayon Company</td>
			<td style="width:147px;">AquaSAVE</td>
			<td style="width:391px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:243px;">MIBK (4-Methyl-2-pentanone)</td>
			<td style="width:143px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:147px;">360511</td>
			<td style="width:391px;">Develops PMMA</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:243px;">NMP (1-methyl-2-pyrrolidone)</td>
			<td style="width:143px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:147px;">328634</td>
			<td style="width:391px;">Used for liftoff</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Name of the Equipment</td>
			<td style="width:143px;">Company</td>
			<td style="width:147px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:391px;">Comments/ Description</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:243px;">E-beam Evaporator&#160;</td>
			<td style="width:143px;">Denton Vacuum&#160;</td>
			<td style="width:147px;">Integrity 20</td>
			<td style="width:391px;">Any equivalent equipment would suffice.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:243px;">Thin Film Spinner</td>
			<td style="width:143px;">Laurell Technologies Corporation</td>
			<td style="width:147px;">WS-400A-6NPP-LITE</td>
			<td style="width:391px;">Any equivalent equipment would suffice.</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:243px;">Mask Aligner&#160;</td>
			<td style="width:143px;">Karl Suss America Inc.</td>
			<td style="width:147px;">MA 150 CC</td>
			<td style="width:391px;">Any equivalent equipment would suffice.</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:243px;">Automatic Dicing Saw&#160;</td>
			<td style="width:143px;">Disco Corperation</td>
			<td style="width:147px;">Disco Dad 320</td>
			<td style="width:391px;">Any equivalent equipment would suffice.</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:243px;">Muffle Furnace</td>
			<td style="width:143px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:147px;">FB1415M</td>
			<td style="width:391px;">Any equivalent equipment would suffice.</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:243px;">Electron Microscope</td>
			<td style="width:143px;">FEI</td>
			<td style="width:147px;">XL30 ESEM</td>
			<td style="width:391px;">Any equivalent equipment would suffice.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:243px;">Dehydration Oven</td>
			<td style="width:143px;">Lab-Line Instruments&#160;</td>
			<td style="width:147px;">Ultra-Clean 100&#160; (3497M-3)</td>
			<td style="width:391px;">Any equivalent equipment would suffice.</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:243px;">Hot Plate</td>
			<td style="width:143px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:147px;">SP131325</td>
			<td style="width:391px;">Any equivalent equipment would suffice.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:243px;">Polisher</td>
			<td style="width:143px;">Ultra Tec Mfg., Inc.</td>
			<td style="width:147px;">Ultrapol End &#38; Edge Polisher</td>
			<td style="width:391px;">Any equivalent equipment would suffice.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:243px;">Class IIIb 12V RBG Lasers: Wavelengths(nm): 638, 532, and 445</td>
			<td style="width:143px;"></td>
			<td style="width:147px;"></td>
			<td style="width:391px;">Bought second-hand. Probably pulled from a laser projector. Any equivalent equipment would suffice.</td>
		</tr>
		<tr height="60">
			<td height="60" style="height:60px;width:243px;">Signal Generator</td>
			<td style="width:143px;">Agilent</td>
			<td style="width:147px;">8648D</td>
			<td style="width:391px;">Now found at Keysight. Obsolete. Any equivalent equipment would suffice. Needed Frequency sweep 9 KHz-1000 MHz.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:243px;">Signal Amplifier</td>
			<td style="width:143px;">Mini-Circuits</td>
			<td style="width:147px;">TB-17</td>
			<td style="width:391px;">Necessary only to overcome the limitations of the signal generator.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:243px;">Power Meter Controller</td>
			<td style="width:143px;">ThorLabs</td>
			<td style="width:147px;">PM100D</td>
			<td style="width:391px;">With power meter model S130C. Any equivalent equipment would suffice. Needed sensitivity 500pW</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:243px;">Linear Actuator Controller</td>
			<td style="width:143px;">Newport</td>
			<td style="width:147px;">ESP7000</td>
			<td style="width:391px;">With linear actuator model MFN25PP. Any equivalent equipment would suffice. Needs 0.1mm accuracy.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:243px;">AutomatedDeviceCharacterization.vi&#160;</td>
			<td style="width:143px;">LabView</td>
			<td style="width:147px;">Experimental Control Software by BYU</td>
			<td style="width:391px;">Found in the appendix</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:243px;">CompareWDMmodes.m</td>
			<td style="width:143px;">MATLab</td>
			<td style="width:147px;">Analytical Software by BYU</td>
			<td style="width:391px;">Found in the appendix</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

characterization of anisotropic leaky mode modulators for holovideo

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

Protokol prensibi Yukarıdaki sonuçlar, Şekil 2, tek bir frekansta gösterilen ticari prizma, birleştiriciden dışarı yönlendirme modunda ölçüsüdür, özel prizma bağlayıcı elde edilen ham giriş / çıkış veri, Şekil 8&#39;de gösterilen ve çok renkli eğrileri Şekil 9&#39;da gösterilmektedir. aşağıdaki paragraflarda bu çıkışların her biri tarafından üretilen işlem bilgilerini tartışmak. Ticari prizma coupler panoda güdümlü mod bilgi dalga derinliği kurmak için, öncelikle kullanılır, ancak modların sayısı ve aralığı sızan mod işlemi ile ilgili diğer yararlı bilgiler içerir. tasarlandığı şekilde sızdıran modu aygıt çalışması için, her renk için bir güdümlü to-sızan mod geçiş olmalı, ve her Illumina için en az iki rehberli modları var olması durumunda deney gerçek olamayacak kadar bu göstermiştirtion dalga boyu. Bu üç ekran renkleri en az güdümlü modu vardır kırmızı için özellikle önemlidir. proton değişim aşaması 2 artmış ya da iki kırmızı modu vardır emin olmak için azaltılmalıdır. Genel olarak, kırmızı iki mod sahip, yeşil ve mavi en az iki mod da var olduğunu gösterir. renk frekans bölmeli çoklama için optimize edilmiş cihazlar kırmızı iki mod, yeşil üç modları ve mavi dört modları göstermiştir. tavlama süresi çok uzunsa, daha az modları yeşil ve mavi için görünebilir. modları uygun sayısından daha az olan yeşil ve mavi ışık belirirse, adım 3&#39;te tav süresi uzatılabilir gerekebilir. Uzun tavlanan, ancak, aynı zamanda destekli modları etkin endeksi azaltacaktır. Şekil 8&#39;de gösterildiği gibi özel prizma coupler ham çıktı, örneğin RF bant genişliği gibi önemli cihaz parametreleri, açısal süpürme bir dizi için bir iyi nitel hissi verirTarama doğrusallık, nokta boyutu, duran dalga dönemi ve yaklaşık kırınım verimliliği. Y eksenindeki veri projeksiyon Bu merkez frekansı ve operasyon yaklaşık bant genişliği okuyabilir cihazın frekans yanıtını verir. X eksenindeki veri projeksiyon kırınan ışık çıkışı span veriyor. Bu eksende projeksiyon cihazının açısal süpürme iyi bir göstergedir yüzden bu konum bilgisi cihaz çıkışının açısal süpürme neredeyse orantılıdır. Grafiğin XY düzleminde verilerin eğimi bize tarama doğrusallık duygusu yanı sıra giriş frekansı ile tarama oranını verir. X ekseni, yeterince yüksek çözünürlükte örneklenmişse, X ekseni boyunca bir kesitli profil verir. Y ekseni yeterince yüksek çözünürlüğe sahip örneklenmiş ise, akustik duran dalga desenleri apparent- olabilir yüzey onlar belirgin ise, bir akustik emici eklemek yararlı olabilirCihaz bile tarama, pürüzsüz üretmek. Mutlak difraksiyon etkinliği ölçüldü, ancak başka bir cihaz karşılaştırırken, sinyal gürültü oranı nispi sapma verimliliği iyi bir göstergesi olarak işlev görür. Bu ham veri bilgilerinin önemli miktarda sağlar, ancak tek bir aydınlatma dalga boyu ile ilgilidir. Cihaz renk frekans kontrolü yapabilen olup olmadığını belirlemek için, ham veri Şekil 9&#39;da gibi grafikleri oluşturmak için üç dalga boyları ile birkaç deneyler için işlenir. X ve Y ekseni projeksiyonları her şeyden önce için TE1 güdümlü modlar için toplanır üç renk. Daha sonra bu projeksiyonlar açısı üzerine bindirilmiş ve frekans çok renkli frekansı ve gösterildiği gibi açısal tepki oluşturmak için sırasıyla eksenleri. Her bir renk için tepki açısı frekans bitişik ve üst üste ise, cihaz, bir renk frekans kontrolü için uygundur. <p<html> keep-together.within-page = &quot;1&quot;&gt; yanı sıra etkili yeni karşılamak için işlevini değiştirmek, bir ikisi de renk frekans kontrolü yapabilen cihazlar üretebileceği Bu çalışmada açıklanan karakterizasyon adımları kullanarak: fo class = &quot;jove_content&quot; böyle gürültü oranı veya yüksek doğrusallık maksimize kırınım verimlilik, yüksek sinyal olarak optimizasyon kriterleri. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/53889/53889fig1.jpg" /> Şekil 1:. Çatlak Modu Modülatör solda görüldüğü gibi, ışık evanescently çiftler substratın yüzeyinde indiffused bir dalga kılavuzu içine ışık rutil prizmadan cihazı girer. güdümlü ışığı dalga kılavuzu ışığı outcouple ve kutuplaşma döndürmek yüzey akustik dalgaları karşılaştığında cihazın uzak ucuna doğru yayılırken. Bu etkileşimin ivme diyagramı sağda verilir.<html> ge.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız. <img alt="şekil 2" src="/files/ftp_upload/53889/53889fig2.jpg" /> Şekil 2:. Lazerden Waveguide Verilerini Örnek Işık prizma içine bağlanır. Daha sonra cihazın ve bir güç sensörünün üzerine yüzeyden yansıtır. güdümlü bir mod mevcut olduğunda yerine cihazın kapalı yansıtan, ışık substrat yoluyla ve cihazın ucundan dışarı yönlendirilir. Bu nedenle, güç sensöründen uzak güdümlü ve keskin bir &quot;dip&quot; plot gerçekleşir. Bu parselde belirlenen iki modu vardır. Soldan sağa doğru giderek artan güç okuma prizma sınırına havada giderek artan iletim verimliliği ile açıklanabilir. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53889/53889fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> 1 &quot;&gt;:&quot; keep-together.within sayfa = fo &quot;çadır <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/53889/53889fig3.jpg" /> Şekil 3:. Örnek LOR Geliştirme Süreci LOR gibi bir cihaz aynı bölgede görüntüleri geliştirilmiştir. En soldaki resim ilk 25 sn geliştirme süre sonra mikroskop altında alındı. aşağıdaki resimler tekrarlı sürecinde değişikliklerin bir örnekleme. Son resim temiz kenarlar ve alttaki tabakanın maruziyetini gösterecek LOR geliştirme sonra cihazda ince özellikleri bir yakın çekim. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53889/53889fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/53889/53889fig4.jpg" /> Şekil 4: Koparma Kuruluna Atlı A Prizma Coupled Device. Bir doğru birleştiğinde, tamamlanmış cihaz brea montekout kurulu. Düzgün bir açı, bu resimdeki gibi, ıslak spot renk bir gökkuşağı yansıtmaktadır. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53889/53889fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/53889/53889fig5.jpg" /> Şekil 5: Karakterizasyonu Aparatı şematik karakterizasyonu aygıtının temel diyagramı.. Lazer bir prizmadan cihazına bağlanmış önce optik bileşenlerin bir dizi gönderilir. Bir kez birlisme dönüştürücüler tarafından üretilen dalga SAW dalgalarında bir modu ve bir RF sinyali içinde hangi çıkış frekans kontrollü açıyla cihazı sızan modları içine ışık vurmak. sinyal üreteci çalışırken bir doğrusal aktüatör dışarı kontrol edilebilirlik ve tarif değişkenli grafikler oluşturma frekans aralığı boyunca pozisyonları bir dizi aracılığıyla güç ölçer sürücülerCihazın koydu. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53889/53889fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 6," src="/files/ftp_upload/53889/53889fig6.jpg" /> Şekil 6:. Uygun Işık bağlamalar tanımlanması Teknikleri Uygun bağlantı solda gösterildiği gibi, dalga kılavuzu saçılma yol açtığı ışık karakteristik bir çizgi varlığı biri tarafından tespit edilebilir, ya da sonu dışarı karakteristik mod çizgilerle cihaz, sağdaki gösterisi olarak. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53889/53889fig6large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 7," src="/files/ftp_upload/53889/53889fig7.jpg" /> Şekil 7:. LabView Test Yazılımı Kullanıcı Arayüzü kullanıcı arası<html> Tüm kullanıcı tanımlı değişkenler de dahil olmak üzere yüz. Her otomatik test düzgün çalışması için analitik program için sırayla çalıştırılır önce sarı kutulu ürün güncelleştirilmesi gerekir. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53889/53889fig7large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 8," src="/files/ftp_upload/53889/53889fig8.jpg" /> Şekil 8:. Pozisyon Grafik vs örnek Frekans RF giriş ve güç metre konumu doğrusal taranır iken, deney yazılımı oluşturur ve görüntüler toplanan verilerin bu etkileşimli 3D grafik. Geçerli görünümü hızlı başvuru için kaydedilir tamamlanmasının ardından. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53889/53889fig8large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> /53889fig9.jpg &quot;/&gt; Şekil 9:. Mod Karşılaştırma Verileri üç dalga boyu frekans yanıtını solda gösterilmektedir Örnek. Cihaz her dalga boyu için ayrı kumanda ile 200 MHz&#39;lik bir bant genişliğine sahiptir. Sağ tarafta her bir cihaz için çıkış açısı yanıttır. 5-7 ° için iyi açısal örtüşme yoktur. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53889/53889fig9large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td> dalga boyu </td><td> kip </td><td> açı </td></tr><tr><td> 638 nm </td><td> TE0 </td><td> 23 ° </td></tr><tr><td></td><td> TE1 </td><td> 28 ° </td></tr><tr><td> 532 nm </td><td> TE0 </td><td> 26 ° </td></tr><tr><td></td><td> TE1 </td><td> 31 ° </td></tr><tr><td></td><td> TE2 </td><td> 32 ° </td> &lt;/ Tr&gt; <tr><td> 445 nm </td><td> TE0 </td><td> 31 ° </td></tr><tr><td></td><td> TE1 </td><td> 36 ° </td></tr><tr><td></td><td> TE2 </td><td> 38 ° </td></tr><tr><td></td><td> TE3 </td><td> 39 ° </td></tr></tbody></table> Tablo 1:., Bu belgede anılan cihazlar için istenen TE1 modu uyarımları için Mod Uyarma Parametreleri Açısı ve dalga boyu parametreleri.

Watch this Scientific Journal Video about Characterization of Anisotropic Leaky Mode Modulators for Holovideo at JoVE.com

Characterization of Anisotropic Leaky Mode Modulators for Holovideo

Holovideo için Eşyönsüz Çatlak Modu Modülatörleri Karakterizasyonu

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

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

characterization-of-anisotropic-leaky-mode-modulators-for-holovideo

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Engineering

7.9K Görüntüleme.  Brigham Young University. This work describes fabrication and characterization of anisotropic leaky mode modulators for holographic video.

Video: Characterization of Anisotropic Leaky Mode Modulators for Holovideo

Development of Whispering Gallery Mode Polymeric Micro-optical Electric Field Sensors

Optical modes of dielectric micro-cavities have received significant attention in recent years for their potential in a broad range of applications. The optical modes are frequently referred to as "whispering gallery modes" (WGM) or "morphology dependent resonances" (MDR) and exhibit high optical quality factors. Some proposed applications of micro-cavity optical resonators are in spectroscopy1, micro-cavity laser technology2, optical communications3-6 as well as sensor technology. The WGM-based sensor applications include those in biology7, trace gas detection8, and impurity detection in liquids9. Mechanical sensors based on microsphere resonators have also been proposed, including those for force10,11, pressure12, acceleration13 and wall shear stress14. In the present, we demonstrate a WGM-based electric field sensor, which builds on our previous studies15,16. A candidate application of this sensor is in the detection of neuronal action potential.
The electric field sensor is based on polymeric multi-layered dielectric microspheres. The external electric field induces surface and body forces on the spheres (electrostriction effect) leading to elastic deformation. This change in the morphology of the spheres, leads to shifts in the WGM. The electric field-induced WGM shifts are interrogated by exciting the optical modes of the spheres by laser light. Light from a distributed feedback (DFB) laser (nominal wavelength of ~ 1.3 &mu;m) is side-coupled into the microspheres using a tapered section of a single mode optical fiber. The base material of the spheres is polydimethylsiloxane (PDMS). Three microsphere geometries are used: (1) PDMS sphere with a 60:1 volumetric ratio of base-to-curing agent mixture, (2) multi layer sphere with 60:1 PDMS core, in order to increase the dielectric constant of the sphere, a middle layer of 60:1 PDMS that is mixed with varying amounts (2% to 10% by volume) of barium titanate and an outer layer of 60:1 PDMS and (3) solid silica sphere coated with a thin layer of uncured PDMS base. In each type of sensor, laser light from the tapered fiber is coupled into the outermost layer that provides high optical quality factor WGM (Q ~ 106). The microspheres are poled for several hours at electric fields of ~ 1 MV/m to increase their sensitivity to electric field.

A high-sensitivity photonic micro sensor was developed for electric field detection. The sensor exploits the optical modes of a dielectric sphere. Changes in the external electric field perturb the sphere morphology leading to shifts in its optical modes. The electric field strength is measured by monitoring these optical shifts.

Galeri Modu Polimerik Mikro-optik Elektrik Alan Sensörleri Whispering Gelişimi

Optical modes of dielectric micro-cavities have received significant attention in recent years for their potential in a broad range of applications. The ...

Mühendislik

Microwave Photonics Systems Based on Whispering-gallery-mode Resonators

Microwave photonics systems rely fundamentally on the interaction between microwave and optical signals. These systems are extremely promising for various areas of technology and applied science, such as aerospace and communication engineering, sensing, metrology, nonlinear photonics, and quantum optics. In this article, we present the principal techniques used in our lab to build microwave photonics systems based on ultra-high Q whispering gallery mode resonators. First detailed in this article is the protocol for resonator polishing, which is based on a grind-and-polish technique close to the ones used to polish optical components such as lenses or telescope mirrors. Then, a white light interferometric profilometer measures surface roughness, which is a key parameter to characterize the quality of the polishing. In order to launch light in the resonator, a tapered silica fiber with diameter in the micrometer range is used. To reach such small diameters, we adopt the "flame-brushing" technique, using simultaneously computer-controlled motors to pull the fiber apart, and a blowtorch to heat the fiber area to be tapered. The resonator and the tapered fiber are later approached to one another to visualize the resonance signal of the whispering gallery modes using a wavelength-scanning laser. By increasing the optical power in the resonator, nonlinear phenomena are triggered until the formation of a Kerr optical frequency comb is observed with a spectrum made of equidistant spectral lines. These Kerr comb spectra have exceptional characteristics that are suitable for several applications in science and technology. We consider the application related to ultra-stable microwave frequency synthesis and demonstrate the generation of a Kerr comb with GHz intermodal frequency.

The customized techniques developed in our lab to build microwave photonics systems based on ultra-high Q whispering gallery mode resonators are presented. The protocols to obtain and characterize these resonators are detailed, and an explanation of some of their applications in microwave photonics is given.

Mikrodalga Fotonik Sistemleri Whispering-galeri-mod Rezonatörler dayanarak

Microwave photonics systems rely fundamentally on the interaction between microwave and optical signals. These systems are extremely promising for various ...

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

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

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

Işık Enine Anderson lokalizasyonu Düzensiz Polimer Fiber Optik imalatı ve Karakterizasyonu

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

Construction and Characterization of External Cavity Diode Lasers for Atomic Physics

Since their development in the late 1980s, cheap, reliable external cavity diode lasers (ECDLs) have replaced complex and expensive traditional dye and Titanium Sapphire lasers as the workhorse laser of atomic physics labs1,2. Their versatility and prolific use throughout atomic physics in applications such as absorption spectroscopy and laser cooling1,2 makes it imperative for incoming students to gain a firm practical understanding of these lasers. This publication builds upon the seminal work by Wieman3, updating components, and providing a video tutorial. The setup, frequency locking and performance characterization of an ECDL will be described. Discussion of component selection and proper mounting of both diodes and gratings, the factors affecting mode selection within the cavity, proper alignment for optimal external feedback, optics setup for coarse and fine frequency sensitive measurements, a brief overview of laser locking techniques, and laser linewidth measurements are included.

This is an instructional paper to guide the construction and diagnostics of external cavity diode lasers (ECDLs), including component selection and optical alignment, as well as the basics of frequency reference spectroscopy and laser linewidth measurements for applications in the field of atomic physics.

Atom Fiziği Harici Boşluk Diode Lazer İnşaatı ve Karakterizasyonu

Since their development in the late 1980s, cheap, reliable external cavity diode lasers (ECDLs) have replaced complex and expensive traditional dye and ...

Mechanical Expansion of Steel Tubing as a Solution to Leaky Wellbores

Wellbore cement, a procedural component of wellbore completion operations, primarily provides zonal isolation and mechanical support of the metal pipe (casing), and protects metal components from corrosive fluids. These are essential for uncompromised wellbore integrity. Cements can undergo multiple forms of failure, such as debonding at the cement/rock and cement/metal interfaces, fracturing, and defects within the cement matrix. Failures and defects within the cement will ultimately lead to fluid migration, resulting in inter-zonal fluid migration and premature well abandonment. Currently, there are over 1.8 million operating wells worldwide and over one third of these wells have leak related problems defined as Sustained Casing Pressure (SCP)1. 
The focus of this research was to develop an experimental setup at bench-scale to explore the effect of mechanical manipulation of wellbore casing-cement composite samples as a potential technology for the remediation of gas leaks. 
The experimental methodology utilized in this study enabled formation of an impermeable seal at the pipe/cement interface in a simulated wellbore system. Successful nitrogen gas flow-through measurements demonstrated that an existing microannulus was sealed at laboratory experimental conditions and fluid flow prevented by mechanical manipulation of the metal/cement composite sample. Furthermore, this methodology can be applied not only for the remediation of leaky wellbores, but also in plugging and abandonment procedures as well as wellbore completions technology, and potentially preventing negative impacts of wellbores on subsurface and surface environments.

This article reports on a laboratory scale investigation of an existing field procedure and its adaptation for sealing of leaky wellbores. It consists of mechanical expansion of metal pipe, which results in an improved metal/cement bond, ultimate sealing of hydraulic pathways and prevention of gas leaks caused by the presence of a microannular channel.

Çatlak kuyularda Çözümüne olarak Çelik Boru Mekanik Genişleme

Wellbore cement, a procedural component of wellbore completion operations, primarily provides zonal isolation and mechanical support of the metal pipe ...

Electron Channeling Contrast Imaging for Rapid III-V Heteroepitaxial Characterization

Misfit dislocations in heteroepitaxial layers of GaP grown on Si(001) substrates are characterized through use of electron channeling contrast imaging (ECCI) in a scanning electron microscope (SEM). ECCI allows for imaging of defects and crystallographic features under specific diffraction conditions, similar to that possible via plan-view transmission electron microscopy (PV-TEM). A particular advantage of the ECCI technique is that it requires little to no sample preparation, and indeed can use large area, as-produced samples, making it a considerably higher throughput characterization method than TEM. Similar to TEM, different diffraction conditions can be obtained with ECCI by tilting and rotating the sample in the SEM. This capability enables the selective imaging of specific defects, such as misfit dislocations at the GaP/Si interface, with high contrast levels, which are determined by the standard invisibility criteria. An example application of this technique is described wherein ECCI imaging is used to determine the critical thickness for dislocation nucleation for GaP-on-Si by imaging a range of samples with various GaP epilayer thicknesses. Examples of ECCI micrographs of additional defect types, including threading dislocations and a stacking fault, are provided as demonstration of its broad, TEM-like applicability. Ultimately, the combination of TEM-like capabilities &#8211; high spatial resolution and richness of microstructural data &#8211; with the convenience and speed of SEM, position ECCI as a powerful tool for the rapid characterization of crystalline materials.

The use of electron channeling contrast imaging in a scanning electron microscope to characterize defects in III-V/Si heteroexpitaxial thin films is described. This method yields similar results to plan-view transmission electron microscopy, but in significantly less time due to lack of required sample preparation.

Rapid III-V Heteroepitaxial Karakterizasyonu için Elektron Channeling Kontrast Görüntüleme

Misfit dislocations in heteroepitaxial layers of GaP grown on Si(001) substrates are characterized through use of electron channeling contrast imaging ...

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

When a laser is mode-locked, it emits a train of ultra-short pulses at a repetition rate determined by the laser cavity length. This article outlines a new and inexpensive procedure to force mode locking in a pre-adjusted nonlinear polarization rotation fiber laser. This procedure is based on the detection of a sudden change in the output polarization state when mode locking occurs. This change is used to command the alignment of the intra-cavity polarization controller in order to find mode-locking conditions. More specifically, the value of the first Stokes parameter varies when the angle of the polarization controller is swept and, moreover, it undergoes an abrupt variation when the laser enters the mode-locked state. Monitoring this abrupt variation provides a practical easy-to-detect signal that can be used to command the alignment of the polarization controller and drive the laser towards mode locking. This monitoring is achieved by feeding a small portion of the signal to a polarization analyzer measuring the first Stokes parameter. A sudden change in the read out of this parameter from the analyzer will occur when the laser enters the mode-locked state. At this moment, the required angle of the polarization controller is kept fixed. The alignment is completed. This procedure provides an alternate way to existing automating procedures that use equipment such as an optical spectrum analyzer, an RF spectrum analyzer, a photodiode connected to an electronic pulse-counter or a nonlinear detecting scheme based on two-photon absorption or second harmonic generation. It is suitable for lasers mode locked by nonlinear polarization rotation. It is relatively easy to implement, it requires inexpensive means, especially at a wavelength of 1550 nm, and it lowers the production and operation costs incurred in comparison to the above-mentioned techniques.

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

Çıktı Polarizasyon Ölçümler aracılığıyla Doğrusal Olmayan Polarizasyon Rotasyon Fiber Lazer Mod Kilitleme Otomasyonu

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

Stimulated Stokes and Antistokes Raman Scattering in Microspherical Whispering Gallery Mode Resonators

Dielectric microspheres can confine light and sound for a length of time through high quality factor whispering gallery modes (WGM). Glass microspheres can be thought as a store of energy with a huge variety of applications: compact laser sources, highly sensitive biochemical sensors and nonlinear phenomena. A protocol for the fabrication of both the microspheres and coupling system is given. The couplers described here are tapered fibers. Efficient generation of nonlinear phenomena related to third order optical non-linear susceptibility &#935;(3) interactions in triply resonant silica microspheres is presented in this paper. The interactions here reported are: Stimulated Raman Scattering (SRS), and four wave mixing processes comprising Stimulated Anti-stokes Raman Scattering (SARS). A proof of the cavity-enhanced phenomenon is given by the lack of correlation among the pump, signal and idler: a resonant mode has to exist in order to obtain the pair of signal and idler. In the case of hyperparametric oscillations (four wave mixing and stimulated anti-stokes Raman scattering), the modes must fulfill the energy and momentum conservation and, last but not least, have a good spatial overlap.

Efficient generation of nonlinear phenomena related to third order optical non-linear susceptibility &#935;(3) interactions in triply resonant silica microspheres is presented in this paper. The interactions here reported are: Stimulated Raman Scattering (SRS), and four wave mixing processes comprising Stimulated Anti-stokes Raman Scattering (SARS).

Mikrosferik Whispering Galeri Modu Rezonatörler içinde Uyarılmış Stokes ve Antistokes Raman saçılması

Dielectric microspheres can confine light and sound for a length of time through high quality factor whispering gallery modes (WGM). Glass microspheres ...

A Novel Method for In Situ Electromechanical Characterization of Nanoscale Specimens

Electrically assisted deformation (EAD) is increasingly being used to improve the formability of metals during processes such as sheet metal rolling and forging. Adoption of this technique is proceeding despite disagreement concerning the underlying mechanism responsible for EAD. The experimental procedure described herein enables a more explicit study compared to previous EAD research by removing thermal effects, which are responsible for disagreement in interpreting previous EAD results. Furthermore, as the procedure described here enables EAD observation in situ and in real time in a transmission electron microscope (TEM), it is superior to existing post-mortem methods that observe EAD effects post-test. Test samples consist of a single crystal copper (SCC) foil having a free-standing tensile test section of nanoscale thickness, fabricated using a combination of laser and ion beam milling. The SCC is mounted to an etched silicon base that provides mechanical support and electrical isolation while serving as a heat sink. Using this geometry, even at high current density (~3,500 A/mm2), the test section experiences a negligible temperature increase (&#60;0.02 &#176;C), thus eliminating Joule heating effects. Monitoring material deformation and identifying the corresponding changes to microstructures, e.g. dislocations, are accomplished by acquiring and analyzing a series of TEM images. Our sample preparation and in situ experiment procedures are robust and versatile as they can be readily utilized to test materials with different microstructures, e.g., single and polycrystalline copper.

A Novel Method for In Situ Electromechanical Characterization of Nanoscale Specimens

Isolating electrical and thermal effects on electrically assisted deformation (EAD) is very difficult using macroscopic samples. Metallic sample micro- and nanostructures together with a custom test procedure have been developed to evaluate the impact of applied current on the formation without joule heating and evolution of dislocations on these samples.

Için yeni bir yöntem<em&gt; Yerinde</emNanoscale Örneklerinin Elektromekanik Karakterizasyonu

Electrically assisted deformation (EAD) is increasingly being used to improve the formability of metals during processes such as sheet metal rolling and ...

Ultrasonic Fatigue Testing in the Tension-Compression Mode

Ultrasonic fatigue testing is one of a few methods which allow investigating fatigue properties in the ultra-high cycle region. The method is based on exposing the specimen to longitudinal vibrations on its resonance frequency close to 20 kHz. With use of this method, it is possible to significantly decrease the time required for the test, when compared to conventional testing devices usually working at frequencies under 200 Hz. It is also used to simulate loading of material during operation in high speed conditions, such as those experienced by components of jet engines or car turbo pumps. It is necessary to operate only in the high and ultra-high cycle region, due to the possibility of extremely high deformation rates, which can have a significant influence on the test results. Specimen shape and dimensions have to be carefully selected and calculated to fulfill the resonance condition of the ultrasonic system; thus, it is not possible to test the full components or specimens of arbitrary shape. Before each test, it is necessary to harmonize the specimen with the frequency of the ultrasonic system to compensate for deviations of the real shape from the ideal one. It is not possible to run a test until a total fracture of the specimen, since the test is automatically terminated after initiation and propagation of the crack to a certain length, when the stiffness of the system changes enough to shift the system out of the resonance frequency. This manuscript describes the process of evaluation of materials' fatigue properties at high-frequency ultrasonic fatigue loading with use of mechanical resonance at a frequency close to 20 kHz. The protocol includes a detailed description of all steps required for a correct test, including specimen design, stress calculation, harmonizing with the resonance frequency, performing the test, and final static fracture.

A protocol for ultrasonic fatigue testing in the high and ultra-high cycle region in axial tension-compression loading mode.

Ultrasonik yorgunluk gerginlik-sıkıştırma modunda test

Ultrasonic fatigue testing is one of a few methods which allow investigating fatigue properties in the ultra-high cycle region. The method is based on ...