Устройство глушителя нива шевроле в разрезе – Прокачай АВТО
Содержание
- Основные элементы выхлопной системы
- Коллектор
- Нейтрализатор
- Передний глушитель (резонатор)
- Задний глушитель
- Прямоточный глушитель
- Как еще можно снизить уровень шума глушителя
- В заключении
- Из чего состоит система
- Замена элементов системы выхлопа
- Замена глушителя
- Замена резонатора в паре с катализатором
- Особенности тюнинга выхлопной системы Нивы Шевроле
- Компоненты
Дата публикации: 31 октября 2016 .
Категория: Автотехника.
Если бы не созданный французской компанией Panhar-Levassor первый в мире глушитель, то возможно сегодня бензиновых автомобилей не было бы. Выхлопная система позволила «успокоить» ДВС и дать этому мотору «вторую жизнь».
Первоначально глушители выполняли не много функций и считались больше вспомогательной составляющей, нежели важной, как другие агрегаты. Однако с течением времени выхлопные системы начали играть более значительную роль. Сегодня благодаря глушителям удается не только значительно снижать уровень шума от работающего мотора, но и уменьшать температуру выхлопных газов, выводить отработанные газы за пределы авто и уменьшать уровень вредных выбросов в окружающую среду.
Исходя из этого, стоит обратить внимание на строение глушителя, а также на его разновидности.
Основные элементы выхлопной системы
Конструкция выхлопной системы становится более сложной, но с каждой новой моделью машины она включает в себя все те же элементы.
Коллектор
Приемная труба является промежуточным звеном между двигателем машины и нейтрализатором (катализатором). Коллектор отвечает за вывод газов. Так как в этом случае идет очень сильная механическая и температурная нагрузка, которая может доходить до 1000 градусов, то к этой части глушителя предъявляются довольно строгие требования. Поэтому при изготовлении приемной трубы используют только самые лучшие сплавы чугуна и стали.
Также на этой детали иногда устанавливают вибро-компенсатор (гофру), благодаря которому вибрация двигателя гасится и не переходит дальше по выхлопной системе.
Нейтрализатор
В каталитическом нейтрализаторе (или катализаторе) происходит «дожиг» несгоревших остатков топлива и переработка окиси углерода. Этот элемент выхлопной системы представляет собой специальную камеру или бачок, в котором расположен керамический или металлический элемент в виде сот. Благодаря этим сотам газовые смеси очищаются за счет химических реакций.
Сейчас производители начали изготавливать многосекционные нейтрализаторы, отвечающие всем международным стандартам, которые производят обработку большего спектра вредных веществ.
Передний глушитель (резонатор)
Резонатор – по сути, является одной из тех деталей, которые принято называть глушителями. Этот элемент выполняет функцию снижения шума, но никак не очистки выхлопных газов. Когда газы проходят через резонатор, создается много шума. Поэтому внутренняя «начинка» переднего глушителя представляет собой многочисленные решетки и отверстия, которые позволяют снизить скорость вырывающихся газов, а также вибрацию. По большому счету резонатор – это бак с перфорированной трубой.
Передние глушители бывают:
- Активными. Такие глушители изготавливаются из специальных звукопоглощающих материалов, а их конструкция отличается простотой.
- Реактивными. В глушителях этого типа используются комбинации из расширительных, а также резонаторных камер.
Не стоит путать резонатор с задним глушителем, так как их конструкция сильно отличается.
Задний глушитель
Когда мы говорим «глушитель» то чаще всего в виду имеется именно задняя часть выхлопной системы. Этот элемент производит окончательное поглощение шума, а также осуществляет завершающий вывод газов.
В отличие от резонатора, внутренняя «начинка» заднего глушителя неоднородна. Внутри него установлено несколько камер со специальными наполнителями. Благодаря пористой структуре, системе перегородок и воздуховодам удается не только избавиться от сильного шума, но снизить температуру в системе.
Говоря о снижении шума, нельзя обойти стороной другой тип системы, который снижает повышенный шум в выхлопной трубе.
Прямоточный глушитель
В обычных глушителях в процессе сопротивления отработанным выхлопным газам, теряется часть мощности мотора. Хоть этот расход и незначительный, многие автолюбители ищут способы, как сделать глушитель тише без потери мощностей двигателя. Для этих целей производители разработали специальные прямоточные модели.
Устройство такого глушителя отличается от привычной схемы. В отличие от штатных моделей, в прямоточных агрегатах мощность двигателя не только снижается, но и повышается, за счет использования энергии выходящих газов.
Суть работы «прямотоков» заключается в том, что при выходе газов из коллектора требуется меньшее сопротивление. Благодаря этому мотору не приходится затрачивать лишней энергии, чтобы преодолеть давление. Полученная разница преобразуется в полезную мощность движения.
Сам прямоточный глушитель представляет собой прямую трубу с перфорированной поверхностью. По большому счету она заключена во внешний кожух. Внутри глушителя также есть разделители и камеры, просто их меньше, чем у штатных систем. Благодаря такой конструкции, отработанные выхлопные газы движутся по прямой и не встречают сильного сопротивления. В то же время, благодаря перфорированной поверхности они расширяются и свободно выходят.
Внешний кожух прямоточного глушителя покрыт специальным поглощающим составом, за счет чего газы, находящиеся внутри, не резонируют, а звук мотора не превышает допустимых пределов. Таким образом, уровень шума сводится к минимуму.
Чтобы усилить эффект некоторые автовладельцы используют дополнительные внешние сегменты.
Как еще можно снизить уровень шума глушителя
Также для снижения шума можно установить зеркальный глушитель. Такие модели работают по такому же принципу, как и акустические зеркала. Чаще всего зеркальные глушители можно встретить в выхлопных системах двухтактных моторов мотоциклов и скутеров. Устройство глушителя в этом случае представляет собой выпускное колено и резонаторную банку, в которой отработанные газы «утихомириваются». При этом уровень сопротивления будет значительно ниже, а на мощность двигателя не будет расходоваться. Однако стоит учитывать, что из-за зеркального эффекта температура выхлопной трубы будет повышаться.
Подобный принцип используется в системах автомобилей ВАЗ 2107, Нива, 2115 и многих других.
Помимо этого существуют поглотительные и ограничительные глушители, которые также понижают шум.
В заключении
Конструкция автомобильных глушителей постоянно претерпевает изменения, хоть общий принцип работы и сама конструкция остается неизменной уже много десятков лет. Сегодня это не обычная металлическая «банка» а полноценная система, которая обеспечивает правильную работу двигателя автомобиля. Именно поэтому, если из глушителя начинает идти пар или раздаются хлопки, необходимо незамедлительно производить диагностику и ремонт этого немаловажного узла.
Каждый автомобиль, в том числе и Шевроле Нива, имеют в конструкции систему выхлопа отработавших газов. Как известно, в двигателе происходит процесс сгорания горючей смеси, за счет чего и приводится в движение автомобиль. Сгоревшая смесь, в свою очередь, не может раствориться внутри мотора и поэтому выводится из него посредством системы, состоящей из основных элементов. Эти элементы служат не только для отвода газов, но и для… Впрочем, об этом, а также о том, как провести замену и тюнинг выхлопной системы автомобиля Шевроле Нива расскажет эта статья.
Из чего состоит система
Система вывода газов Нивы Шевроле сильно отличается от своего предшественника — ВАЗ 2121. Были добавлены новые узлы системы, которые повлияли на эффективность, качество и экологию выхлопа. Итак, составными элементами системы являются:
- Приемная труба или колено;
- Лямбда-зонд;
- Резонатор;
- Глушитель;
- Подвесы;
- Выводная труба;
- Катализатор.
Рассмотрим каждый элемент по отдельности, какие функциональные действия выполняют и из чего состоят.
Приемная труба. Приемная выхлопная труба или колено служит для приема непосредственного выхлопа из двигателя автомобиля. Имеет изогнутую форму, отчего и название, и состоит из двух трубок, крепящихся к выпускному коллектору. После изгиба эти трубки вливаются в одну и соединяются со следующим элементом. Фиксируется приемная труба специальными шпильками и уплотняется место соединения с помощью термостойкой прокладки. Во время работы двигателя через колено проходят не только отработанные газы, но и искры не сгоревшего топлива, поэтому эта конструкция испытывает высокие температуры. В месте перехода двух труб в одну — имеется новшество, которое состоит из специального датчика, вкручивающегося в приемную трубу. Этот датчик называется кислородным или лямбда-зондом.
Лямбда-зонд. Датчик служит для определения состава кислорода в отработанных газах. Этот состав зависит от количества топлива и воздуха, подаваемые в цилиндры мотора. Датчик подает сигнал в виде электрического напряжения, принимаемого в блоке управления и передающего на приборную панель в форме, понятной для водителя.
Катализатор. Катализатор или нейтрализатор соединяется непосредственно с другим концом приемной трубы, и в месте стыка уплотняется термостойкой прокладкой. Служит она для непропускания выхлопа в месте соединения. Катализатор имеет форму бочонка, который является неразборным. Выполняет функцию преобразовательную, при поступлении выхлопа из мотора очищает его до наименьшего содержания вредных веществ и передает к следующему элементу. Внутри нейтрализатор состоит из разных очищающих веществ, расположенных последовательно. Каталитический преобразователь на автомобиле Нива Шевроле служит около 100 — 120 тыс. км пробега, после чего необходима его замена.
Резонатор. Называют его еще вспомогательным глушителем, так как напоминает вид основного глушителя, только маленького. Выполняет функцию обеспечения оптимального потока движения выхлопа по всей системе, то есть сглаживает это прохождение. Многие считают, что в резонаторе происходит первоочередное снижение громкости выхлопа, но на самом деле это не так. Внутри вспомогательного глушителя имеется набор сеточных трубок, через которые проходит выхлоп и сглаживает поток газов.
Глушитель. Он выполняет функцию — снижение громкости выхлопа. Является конечным элементом системы и соединяется с резонатором посредством стяжного хомута и термостойкого кольца. Изготавливаются глушители из таких материалов:
- Алюминированная сталь;
- Нержавейка;
- Оцинковка с алюминием;
- Черный металл.
Подвесы. Немаловажную роль в системе вывода выхлопных газов играют подвесы, выполняя антивибрационную функцию. Состоят подвесы из резинового слоя и отверстия, к которому крепится глушитель и резонатор. Вибрация, происходящая в системе, снижается до минимума за счет резиновой основы.
Выводная труба.
Периодически проверяйте систему выпуска отработавших газов. При повышенном уровне шума от системы выпуска проверьте ее герметичность. Для этого пустите двигатель и осмотрите всю систему. Проведя рукой над местами возможной утечки, не касаясь узлов, вы сразу ощутите утечку газов. При необходимости замените проржавевшие и прогоревшие узлы.
Замена элементов системы выхлопа
Нередко каждый автомобилист встречается с проблемой прогорания глушителя, резонатора или других элементов на Ниве Шевроле, что влечет за собой неприятный звук из-под днища. Если произошло прогорание элементов, то лучше не пробовать наваривать стальные накладки, а сразу заменить деталь.
Замена глушителя
Автомобиль Нива Шевроле хоть и имеет достойный клиренс, но замена деталей выхлопа осуществляется из смотровой ямы, потому как необходимы сильные физические усилия для откручивания креплений. Глушитель на Шниве снимается в следующем порядке:
Используя два ключа на «13», необходимо отвинтить гайки соединения глушителя с резонатором и извлечь хомут.
Приспускается вспомогательный глушитель вниз и извлекается с места соединения уплотнительное графитовое кольцо.
Кронштейны глушителя извлекаются из подвесов с обеих сторон и снимается глушитель.
Если подвесы имеют видимые дефекты, то рекомендуется их также заменить. Устанавливается новый глушитель в обратной последовательности. Именно глушитель является частым элементом системы, который приходит в негодность.
Замена резонатора в паре с катализатором
Каталитический преобразователь имеет цельную конструкцию с резонатором, что является минусом в автомобиле Нива Шевроле. Нейтрализатор имеет срок службы гораздо больше, нежели резонатор, но при выходе из строя последнего необходима замена обоих элементов.
В связи с длительным сроком эксплуатации, соединения окисляются и поэтому необходимо перед снятием обработать их смазкой ВД-40. Далее, переходим к процессу снятия и замены:
Соединение с принимающей трубой отвинчивается двумя ключами на «17» и разъединяется.
Разъединяется соединение резонатора с глушителем, которое было описано выше.
Выводятся резиновые подвесы из кронштейнов и снимаются резонатор и нейтрализатор.
Обратная установка новых элементов осуществляется в порядке обратном снятию. Но стоимость в паре нейтрализатора и резонатора обойдется в немалую сумму, поэтому целесообразно, если катализатор не поврежден, разъединить деталь болгаркой. После приварить новый резонатор и установить на посадочное место.
Особенности тюнинга выхлопной системы Нивы Шевроле
Проще всего сделать тюнинг автомобиля, можно обратившись на специализированную станцию техобслуживания. Но специалисты возьмут приличную сумму за свою работу, а вы будете жалеть, что заплатили такие деньги за работу, которую смогли бы сделать самостоятельно. Тюнинг выхлопной системы не требует каких-либо сварочных работ, потому как уже готовые детали можно приобрести в специальном автомагазине. Если уделить время стоимости, то каждый сможет найти по своему карману соответствующую тюнинг-деталь.
Для чего необходимо модернизировать систему выхлопа? Итак, известно что система выхлопа газов является дополнительным сопротивлением для двигателя. А сопротивление — это физическое явление, которое негативно сказывается на мощности мотора. Чем больше сопротивление, тем меньше мощностью. Именно эта причина и служит для внесения изменений в автомобиль Нива Шевроле. Плюс тюнинг делает автомобиль ярче, привлекательней и дороже.
Установка «паука» для замены выпускного коллектора. Максимальная часть потерь приходится именно на выпускной коллектор, поэтому тюнинг элемента можно осуществить с помощью устройства «паук». Вид устройства представлен на фото ниже.
Отличается от штатного устройства формой изготовления и способом соединения с выходными окнами. Для Шевроле Нивы отлично подходит «паук» с конфигурацией 4-2-1. Именно такая конфигурация позволяет достичь эффективность и быструю очистку цилиндров от выхлопных газов. Чем быстрее очищается цилиндр, тем скорее поступает новая топливная смесь.
Тюнинг по конфигурации 4-2-1 относится к любительской модернизации, что позволяет обеспечить прирост мощности и увеличения оборотов. Перед тем как осуществить монтаж такой установки, необходимо ее обмотать специальной термостойкой лентой, чтобы предотвратить быстрое остывание газов внутри «паука» и ускорить их передачу в следующее приемное звено. Также такая лента позволит исключить перегрев близко располагающихся к «пауку» деталей.
Важно не забыть об монтаже лямбда-зонда в «паук», для чего потребуется удлинение проводки к датчику. Тюнинг колена приведет к неисправной работе этого датчика, а причина будет в том, что плотность газов изменится и потребуется внесение корректировки в блок управления. С таким видом изменения лучше обратиться на специализированное СТО.
Модернизация резонатора и глушителя на Ниве Шевроле. Тюнинг системы выхлопа с помощью только одного паука будет способствовать улучшению на 10%. Поэтому необходимо поработать над глушителем и резонатором, они также имеются в продаже уже модернизированные. При покупке рекомендуется отдать предпочтение тому изготовителю, марки которого приобретен «паук». Изготовители заботятся о том, чтобы их элементы подходили друг к другу при соединении. Тюнинг этих основных элементов одной марки позволит увеличить эффективность более 10% и обусловит повышение мощности двигателя.
Модернизация выходной трубы. Тюнинг выхлопной трубы можно осуществлять любыми понравившимися наконечниками, выбор которых огромный и подходит для всех моделей авто. Способы крепления таких наконечников не имеют никакой сложности, необходимо только ослабить стяжной болт, надеть наконечник на трубу и зафиксировать до неподвижного состояния.
Подводя итог, стоит отметить важность модернизации выхлопной системы, что обусловит не только повышение мощности, но и производительность, проходимость и длительный срок службы элементов. Удачных нововведений для вашей Нивы Шевроле!
Каждый современный автомобиль обязательно комплектуется системой для очищения отработавших газов. В процессе работы двигатель сжигает горючую смесь и за счет этой энергии автомобиль приводится в движение. Продукты горения не могут самостоятельно растворяться и необходимо их выводить наружу, для чего предусмотрена специальная система, которая состоит из большого количества элементов.
Компоненты
Выхлопная автомобиля Шевроле Нива сделана по аналогии с предыдущей моделью – ВАЗ 2121. Но в нее так же были добавлены некоторые узлы и компоненты, которые повысили эффективность и позволили снизить количество вредных выбросов. Основные узлы:
- Приемная труба
- Кататлизатор
- Лямбда зонд
- Резонатор
- Глушитель
- Крепления
- Выводная труба
Попробуем более подробно рассмотреть каждый компонент и разобраться в их предназначении.
Приемная труба. Иногда еще называется колено. Изготавливается из прочных материалов, устойчивы к высоким температурам, поскольку на него проходится воздействие наиболее горячих газов и искр не до конца сгоревшего топлива. Имеет изогнутую форму, благодаря которой и получило свое название. Для соединения с двигателем используются шпильки и термостойкие прокладки. Основное предназначение – отвести газы от двигателя и направить их вниз под днище к другим компонентам.
Лямбда зонд. Устанавливается в месте соединения выпускных труб, вкручивается в систему. Это датчик, который измеряет содержимое кислорода в отработанных газов. На эти параметры влияет соотношение топливной и воздушной смеси, которые попадают в цилиндр.
Катализатор. Соединяется с приемной трубой. Это неразборная конструкция, выполненная в форме бочонка. Функция катализатора – преобразовывать выхлоп и очищать его от вредных веществ. Нейтрализатор, который находится внутри, состоит из последовательно расположенных элементов, задача которых максимально сократить количество выбросов частиц. Компонент рассчитан на 100-120 тысяч километров пробега, после чего он может забиться продуктами горения или его наполнитель начинает крошиться, приводя его в негодность. В результате мощность автомобиля значительно снижается, и он начинает глохнуть на холостых оборотах. Поэтому наиболее предпочтительной является выхлопная система Нива Шевроле без катализатора, процент загрязнения которой ненамного выше, но при этом надежность гораздо выше.
Резонатор. Он имеет форму, которая его делает похожим на дополнительный глушитель, но это не так. Продукты горения попадают в выхлопную систему после открытия выпускных клапанов, а значит это происходит неравномерно. Поэтому его задача –распределить выхлоп в системе, сгладить поток. Для этого используется система сеток, проходя через которые скорость движения воздуха снижается. Некоторые считают что он так же и уменьшает громкость системы, но это не так.
Глушитель. Именно этот компонент влияет на громкость выхлопа. Он является конечным элементом. Соединение с резонатором осуществляется при помощи термостойких колец и хомута. Глушитель может быть выполнен из нескольких материалов:
- Аллюминий
- Нержавеющая сталь или оцинковка
- Черный металл.
Подвесы. Задача данных компонентов – осуществлять крепление системы к кузову и гасить вибрацию, чтобы шум не передавался на кузов и делал нахождение в салоне максимально комфортным.
установить Глушитель после резонатора | Страница 3
Пчеловод
Я люблю строить самолеты!
- #41
Хорошо бы ещё чертежи выкроек под 640 й , если укого есть буду просто Очень признателен . С наилучшими !
doktor
Я люблю строить самолеты!
- #42
Rjcnz73 сказал(а):
обращаюсь к уважаемой публике вот с каким вопросом: можно ли сделать резонатор не круглый в сечении, а квадратный или прямоугольный? скажу сразу, гугль ни чего внятного по этому поводу не сказал. Может кто нибудь слышал о чем то подобном или как?…
Нажмите, чтобы раскрыть…
вы так и пишите что мотор 2-х тактный.Для таких моторов совершенно другие методики и формулы по расчету резонаторов в отличии от 4-х тактных
kvadratov
Я люблю строить самолеты!
- #43
Ну в этой теме — практически сплошь про двухтактники …
Про резонаторы почитайте тему у снегоходчиков. Там если не в прямую всё подходит — то однако есть что почитать по технологии и по рассмотрению разных компоновочных вариантов :
http://www. snowmobile.ru/forum/viewtopic.php?f=91&t=6203&start=225
Ещё :
http://www.snowmobile.ru/forum/viewtopic.php?f=52&t=45418&start=300
Надо сказать что капот снегохода часто скроен так что резонатору приходится придавать очень сильно гнутую и не оптимальную форму… Увы.
При строительстве резонатора следует стремиться к возможно более плавным переходам… Для соблюдения ламинарного течения газов — желательно чтобы каждый угол ломанной трубы был не более 7 градусов и чтобы шаг изломов был не менее диаметра трубы в этом месте. Крайне не желательны выступающие внутрь швы. При небольшом шаге изломов — если сварка выступила внутрь — шов можно почистить шарошкой зажатой в дрель или в дремель или в промышленную бормашину…
Однако если изготовление слишком большого числа изломов сильно нарушает гладкость внутренней поверхности — лучше сделать меньше изломов . .. В общем истина как всегда лежит посередине.
Понятно что плавные изгибы достаточно большого радиуса — лучше. Но если возможность есть сделать только гранёные переходы — это не трагедия. С такими резонаторами тоже люди летают весьма успешно.
Вот ещё ссылка про резонаторы :
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1287187070/0
Там есть мой самодельный резонатор — который оказался чуть великоват… Не стали переделывать — потому что друзья подогнали фирменный — который подошёл лучше. Однако свой самодельный — думаю на досуге тоже попробовать подрезать немного. Скорее всего — должно получиться. При изготовлении резонатора всегда есть шанс попасть в оптимальный размер не с первой попытки. Точному расчёту резонаторы не поддаются. Бывает что резонатор можно укоротить на спичечный коробок — и мощность попрёт… Или наоборот удлиннить — и подхват мощности станет происходить в большем диапазоне оборотов. .. В общем резонатор 2 Т мотора — штука шаманская. Сильно с родни духовым музыкальным инструментам.
Имея доступ к серьёзному оборудованию —
конечно заманчиво было бы построить резонатор в таком дизайне :
«Хитрый резонатор.»
Фото с сайта :
http://www.ultralightnews.ca/airv2002/legalite.htm
Однако как показывает практика — немудрящий резонатор от древнего французского Космоса — который я показал ранее — тоже вполне работоспособен и технологически — доступен тому кто способен изготовить из листа — ведро.
Ну а если позволяет компановка — тогда самый лучший резонатор — конечно прямой. Тоесть он должен иметь прямой и обратный конуса — но не должен быть закручен в бублик.
Вот посмотрите к примеру — на резонатор у самодельного самолёта :
«Арго — 02.»
Коллектор — по возможности — плавным изгибом выходит под брюхо — и там стоит прямой резонатор и за ним — дополнительный глушитель. С точки зрения компоновки выпускной системы — очень не плохо. Для самолёта с максимальной скоростью немного за 100 км / ч дополнительное сопротивление воздуха о трубу не будет критичным… Вполне вариант.
Для дельтиков — конечно не прокатит… Там по любому — приходится изобретать » бивни мамонта «…
Ещё посмотрите на видео — на резонатор самолёта RANS S-9 :
[media]http://www.youtube.com/watch?v=6VM5lnYNjY0&feature=player_embedded[/media]
Ещё ссылки на обсуждение резонаторов были ближе к началу этой темы ( на первой странице ).
doktor
Я люблю строить самолеты!
- #44
Rjcnz73 сказал(а):
doktor сказал(а):
конечно можно ,если это нужно
Нажмите, чтобы раскрыть. ..
Я интуитивно понимаю, что резонатор с круглым сечением лучше чем с каким то другим, но вот чтобы сделать хитрозагнутую трубу, которая аккуратненько залезет под капот, необходимо иметь оборудование для обработки поверхностей второго и более порядков. Этого у меня нет. А вот сделать 4 выкройки из жести и их сварить, металлообрабатывающего завода не надо А то что, у резонатора вид будет не комильфо, так он же под капотом
Нажмите, чтобы раскрыть…
кинь свое мыло сброшу прогу по расчету 2-х тактных резонаторов
xsw
Я люблю строить самолеты!
- #45
ну зависли на этой х. ..е неужели темы нет? давайте лизать до блеска что нибудь… вдруг силы появятся….
kvadratov
Я люблю строить самолеты!
- #46
lyuk сказал(а):
ну зависли на этой х…е неужели темы нет? давайте лизать до блеска что нибудь… вдруг силы появятся….
Нажмите, чтобы раскрыть…
Почтеннийший из малопочтенных — чем провинилась эта незначительная тема — что Вы решили прокомментировать её столь блестяще и тонко ? Следуйте в иные темы обсуждать п. …..е вопросы и не отвлекайте своего бесценного времени — на то — чтобы троллить в нашей любимой теме про жестянки.
А то Вы растратите попусту свои бесценные силы и не сможете лизать то — что мило Вашему вкусу.
kvadratov
Я люблю строить самолеты!
- #47
При расчёте резонаторов — не забудьте что получилось у снегоходчиков — когда они подставили одинаковые исходные в несколько разных формул расчёта резонаторов :
«Примеры глушителей для 640 кубов, 4500 оборотов. »
Разброс — превышает размеры моей фантазии…
Тоесть — дорабатывать напильником — всё равно придётся.
doktor
Я люблю строить самолеты!
- #48
да уж расчеты дело тонкое ;D
Dyuk
Я люблю строить
- #49
kvadratov сказал(а):
При расчёте резонаторов — не забудьте что получилось у снегоходчиков — когда они подставили одинаковые исходные в несколько разных формул расчёта резонаторов :
«Примеры глушителей для 640 кубов, 4500 оборотов. »Разброс — превышает размеры моей фантазии…
Тоесть — дорабатывать напильником — всё равно придётся.Нажмите, чтобы раскрыть…
Это мои труды были. Использовал разные теории. Лучше всего пользоваться наработками Блэра как в бумаге, так и в виде программного обеспечения.
В итоге все нормально посчитал. Работает как надо
Dyuk
Я люблю строить
- #50
http://www.snowmobile.ru/forum/viewtopic. php?f=52&t=45418&start=300
тут вот что получилось для Бурана. ехать стал приемистей гораздо и пошел больше 100км\ч. Раньше больше 80 не хотел.
SinglFather
Я люблю летать и строить самолеты!
- #51
Вопрос.
Двигатель РМЗ-500. На оборотах 4300 начинается подхват. Середина резонанса приблизительно на оборотах 6100 -6200.
Крейсерский режим на 4100 — 4300. Подхват мешает держать обороты, т.к. небольшое увеличение скорости приводит к росту оборотов до 5100 — 5400 с прогрессирующим ростом скорости.
Предполагаю, что на оборотах 4100 — 4300 звуковая волна, пока открыто выхлопное окно, успевает отразиться от стенок цилиндра и уходит второй раз к обратному конусу, создав в цилиндре резряжение перед закрытием выхлопного окна. Это, видимо, и есть причина падения мощности на оборотах 4100 — 4300.
Видел схему глушителя от мотоцикла в разрезе, где фактически присутствуют два резонатора установленные друг за другом. Расчет комбинированного двухступенчатого резонатора для оборотов 4300 дал общую длину более 2-х метров, что непреемлемо. Кроме этого сама идея двоного резонатора вызывает сомнение, потому, что на оборотах 4100 — 4300 в какой-то момент две звуковые волны будут двигаться навстречу дрпуг другу.
Быть может кто-то с этим явлением сталкивался и знает какие могут быть технические решения для устранения проблемы?
Руслан 7000
Старейший участник
- #52
Ребята при разработке собственного глушителя не забывайте что внутрянка (если сделана из одинаковой толщины металла) всегда выгорает гораздо быстрее чем сам бачёк. ..
Меня эта «тема» задолбала (тоже стараюсь сам бачки для своей машины делать) и в последний раз когда переваривал свой задний глушитель выковырял остатки внутренностей (торчали только на см-2 остальное всё отгорело и повылетало) и тупо всунул туда пружину подвески от Жигулей в 4-5 оборотов обёрнутую стеклотканью (плотной)… Такое выгореть должно не скоро (подумал я и езжу второй год).
Пружину оборачивал так… Расстелил стеклоткань (ширина ткани как раз оказалась две длинны пружины) прокатил пружину по краю стеклоткани (обернул её) а оставшийся «рукав» всунул внутрь пружины (по потоку газов). На всякий случай тремя полосками этой-же стеклоткани закрепил «тряпку» на пружине… Получился вроде как «прямоток» но за счёт «тряпки» звук глушиться не хуже заводского… Правда не лучше… но и не хуже… (двигатель 3.5 литра).
Ещё одна тонкость что я использую постоянно… В самой нижней части глушителя всегда высверливаю дырочку. Когда глушак свежий — то маленькую 1мм . Для сброса воды. Зимой может течь струйкой. По мере «старения» глушителя дырочка забивается ржавчиной и желательно её чистить или рассверливать немного…
А тот «бублик» что постами выше показан это один сегмент клапана Теслы. Там пульсация тока выхлопа гасится противотоком…
Pisman
Постепенно твердеющий тряпколетчик
- #53
Dyuk сказал(а):
Лучше всего пользоваться наработками Блэра как в бумаге, так и в виде программного обеспечения.
Нажмите, чтобы раскрыть…
а что это за товарищ? можно ссылку для общего развития?
Хboct
Старейший участник
- #54
Pisman сказал(а):
Dyuk сказал(а):
Лучше всего пользоваться наработками Блэра как в бумаге, так и в виде программного обеспечения.
Нажмите, чтобы раскрыть…
а что это за товарищ? можно ссылку для общего развития?
Нажмите, чтобы раскрыть…
Английский спец, ныне покойный, написавший труд на заданную тему. Вроде как, хотя его лично не любили, его труды использовали для расчетов и настроек.
Blair, Gordon P
design and simulation of two-stroke engines
kvadratov
Я люблю строить самолеты!
- #55
Ещё книжечка пользующаяся популярностью. ..
Jennings Gordon. Two-stroke tuners handbook. 1973г. 152 стр.
Книга доступна онлайн :
http://www.datafan.com/Horsepower_Blog/gordon-jennings-two-stroke-tuners-handbook/
two-stroke-tuners-handbook.JPG
42,2 КБ Просмотры: 78
Pisman
Постепенно твердеющий тряпколетчик
- #56
potoki сказал(а):
Английский спец, ныне покойный, написавший труд на заданную тему. Вроде как, хотя его лично не любили, его труды использовали для расчетов и настроек.
Blair, Gordon P
design and simulation of two-stroke enginesНажмите, чтобы раскрыть…
ааа, помоему книжка с такой обложкой в моей библиотеке есть
спасибо за то что память освежили
SinglFather
Я люблю летать и строить самолеты!
- #57
GVAGVAGVA сказал(а):
Вопрос.
Двигатель РМЗ-500. На оборотах 4300 начинается подхват. Середина резонанса приблизительно на оборотах 6100 -6200.
Крейсерский режим на 4100 — 4300. Подхват мешает держать обороты, т.к. небольшое увеличение скорости приводит к росту оборотов до 5100 — 5400 с прогрессирующим ростом скорости.Предполагаю, что на оборотах 4100 — 4300 звуковая волна, пока открыто выхлопное окно, успевает отразиться от стенок цилиндра и уходит второй раз к обратному конусу, создав в цилиндре резряжение перед закрытием выхлопного окна. Это, видимо, и есть причина падения мощности на оборотах 4100 — 4300.
Видел схему глушителя от мотоцикла в разрезе, где фактически присутствуют два резонатора установленные друг за другом. Расчет комбинированного двухступенчатого резонатора для оборотов 4300 дал общую длину более 2-х метров, что непреемлемо. Кроме этого сама идея двоного резонатора вызывает сомнение, потому, что на оборотах 4100 — 4300 в какой-то момент две звуковые волны будут двигаться навстречу дрпуг другу.
Быть может кто-то с этим явлением сталкивался и знает какие могут быть технические решения для устранения проблемы?
Нажмите, чтобы раскрыть. ..
Изготовил лабораторную установку для проверки работы настроенного выхлопа.
Использовал авиамодельный резонатор для 24000 оборотов. На излучатель подал сигнал от звукового генератора. К микрофону подключил усилитель, нагруженный на наушники и вольтметр переменного тока.
Смоделировал указанную выше ситуацию.
В результате удалось выяснить причину подхвата на оборотах 4100 — 4300 для снегоходного глушителя, который установлен на самолете. Всё оказалось банально просто — отражение от донышка баклажки формирует отраженную волну, которая возвращается в резонатор и является источником еще одного резонанса на оборотах около 5000. Из-за этого при переходе от оборотов 4200 к оборотам 4800 происходит очень большой прирост мошности двигателя. Это и есть зона неустойчивых оборотов в которой происходит так называемый подхват. Если отражающую поверхность удалить, эффект пропадает.
Теперь нужно проверить всё это на самолете. Отрежу баклажку, посмотрю, что из этого получится.
Laboratornaja_ustanovka_-_Rezonator.jpg
7,5 КБ Просмотры: 106
Pisman
Постепенно твердеющий тряпколетчик
- #58
GVAGVAGVA сказал(а):
Изготовил лабораторную установку для проверки работы настроенного выхлопа.
Использовал авиамодельный резонатор для 24000 оборотов. На излучатель подал сигнал от звукового генератора. К микрофону подключил усилитель, нагруженный на наушники и вольтметр переменного тока.Нажмите, чтобы раскрыть…
интересно. статья о такой методе была в Моделисте конструкторе гдето в конце 80х. никак не могу ее найти
SinglFather
Я люблю летать и строить самолеты!
- #59
Pisman сказал(а):
интересно. статья о такой методе была в Моделисте конструкторе гдето в конце 80х. никак не могу ее найти
Нажмите, чтобы раскрыть…
К сожалению не встречал.
Вот здесь резонатор, у которого выходная (глушащая) трубка размещена внутри. По логике здесь должно иметь место некоторого снижения шума по сравнению с обычной схемой.
Кто-нибудь имел дело с такими резонаторами?
Rezonator_trubka_vovnutr_.jpg
14 КБ Просмотры: 82
SinglFather
Я люблю летать и строить самолеты!
- #60
GVAGVAGVA сказал(а):
GVAGVAGVA сказал(а):
Вопрос.
Двигатель РМЗ-500. На оборотах 4300 начинается подхват. Середина резонанса приблизительно на оборотах 6100 -6200.
Крейсерский режим на 4100 — 4300. Подхват мешает держать обороты, т.к. небольшое увеличение скорости приводит к росту оборотов до 5100 — 5400 с прогрессирующим ростом скорости.Предполагаю, что на оборотах 4100 — 4300 звуковая волна, пока открыто выхлопное окно, успевает отразиться от стенок цилиндра и уходит второй раз к обратному конусу, создав в цилиндре резряжение перед закрытием выхлопного окна. Это, видимо, и есть причина падения мощности на оборотах 4100 — 4300.
Видел схему глушителя от мотоцикла в разрезе, где фактически присутствуют два резонатора установленные друг за другом. Расчет комбинированного двухступенчатого резонатора для оборотов 4300 дал общую длину более 2-х метров, что непреемлемо. Кроме этого сама идея двоного резонатора вызывает сомнение, потому, что на оборотах 4100 — 4300 в какой-то момент две звуковые волны будут двигаться навстречу дрпуг другу.
Быть может кто-то с этим явлением сталкивался и знает какие могут быть технические решения для устранения проблемы?
Нажмите, чтобы раскрыть…
Изготовил лабораторную установку для проверки работы настроенного выхлопа.
Использовал авиамодельный резонатор для 24000 оборотов. На излучатель подал сигнал от звукового генератора. К микрофону подключил усилитель, нагруженный на наушники и вольтметр переменного тока.
Смоделировал указанную выше ситуацию.
В результате удалось выяснить причину подхвата на оборотах 4100 — 4300 для снегоходного глушителя, который установлен на самолете. Всё оказалось банально просто — отражение от донышка баклажки формирует отраженную волну, которая возвращается в резонатор и является источником еще одного резонанса на оборотах около 5000. Из-за этого при переходе от оборотов 4200 к оборотам 4800 происходит очень большой прирост мошности двигателя. Это и есть зона неустойчивых оборотов в которой происходит так называемый подхват. Если отражающую поверхность удалить, эффект пропадает.
Теперь нужно проверить всё это на самолете. Отрежу баклажку, посмотрю, что из этого получится.
Нажмите, чтобы раскрыть…
Срезал заднюю часть бочонка и проверил в воздухе. Подхват пропал. Можно было бы и оставить, если бы не сильный шум.
Окончательный вывод: причина подхвата заключается в конструкции глушителя, расположенного на выходе резонансной трубы.
Выхлопная система Шевроле Лачетти. Описание и замена
Андрей 14 комментариев Выхлопная система Лачетти, двигатель, Лачетти, Неисправности Лачетти, Ремонт Лачетти, Своими руками, Шевроле
Содержание
⏰Время чтения: 7 мин.
Рассмотрим такую тему, как выхлопная система Шевроле Лачетти, а также всевозможные нюансы при её замене полностью или отдельных её элементов.
Выхлопная система Лачетти долго не доставляла мне каких-либо проблем. Но летом этого года начала рассыпаться буквально на глазах.
Сначала в районе сварного шва прогорела “баклуша” приёмной трубы. Звук выхлопа с каждой неделей всё жестче напоминал о необходимости замены данного узла. Машина ездила, дела делались, а замена приёмной трубы откладывалась каждый день “на завтра”.
Затем появились трещины в районе сварного соединения дополнительного глушителя (резонатора) с фланцем крепления к приёмной трубе. Было решено завтра срочно принимать меры. Но завтра снова дело до этого не дошло
После этого выхлопная система решила больше не намекать на свою усталость, а решила поставить вопрос ребром и я услышал при очередном повороте резкий удар где-то сзади. Как оказалось при осмотре – от глушителя оторвалась полностью труба, соединяющая его с резонатором. Такое я раньше видел уже на других Лачетти и посему считаю это конструктивной недальновидностью – очень большая протяжённость от резонатора к глушителю без крепления к кузову. Стоило бы сделать подвесы не только спереди резонатора, но и после. Так нагрузка на этот участок трубы снизилась бы довольно неплохо, по моему субъективному мнению
Но, що маємо, то маємо. (это я по-украински высказался )
В общем, было решено искать какого-нибудь не злого человека в этом городе, у которого в гараже есть смотровая яма (канава). Как оказалось, это самый трудновыполнимый этап в замене выхлопной системы Шевроле Лачетти.
Но, в итоге, яма на пару часов была найдена.
Следующим пунктом следовало приобретение всех необходимых деталей, болтов и прокладок.
Номера деталей я приведу, но забегая вперёд, напишу, что покупал я всю выхлопную систему украинского производства, а глушитель того же производителя, но от универсала! Поскольку других в этом городе не продают. Схема проста – покупаешь на универсал и болгаркой отрезаешь сколько необходимо и получается – на хэтчбек! Об этом далее.
Итак, для замены выхлопной системы необходимо:
- три гайки соединения катализатора и приёмной тубы. Можно и старые оставить, но лучше поменять. Стоимость у нас 5 грн. за штуку. Код 94515068
- Прокладка катализатора (кольцо). Код 96293025. Она мне не понадобилась, потому что попутно с заменой выхлопной системы я удалял катализатор
- Болты в количестве 5 шт. Хорошие болты и гайка со стопорным кольцом DIN 985 Дешевле брать в строительных магазинах. Прокладка соединения приёмной трубы с резонатором – код 96350814. Шла в комплекте с приёмной трубой
- Прокладка глушителя. Код – 96536925. Также досталась бесплатно, так как шла в комплекте с глушителем.
- Приёмная труба. Если сказать честно, то не смотря на множество различных кодов резонаторов, глушителей и т.д. для разных модификаций и вариантов исполнения кузова, приёмная труба является единственным элементом выхлопной системы, которая не подходит на все Лачетти поголовно. Тут есть два пункта, на которые необходимо обратить внимание. Первый – это объём двигателя, т.к. приёмная труба на 1.8л отличается от 1. 6л и 1.4л. Второй – это наличие либо отсутствие второго лямбда зонда. У меня его нет, потому я приобрёл приёмную трубу без отверстия под лямбда зонд. Коды: 96492986 – 1.6 л и 1.4 л, 96492987 – 1.8 л, LDA – 96461433. С отверстиями: 96490132 – 1.6 л и 1.4 л, 96553707 – 1.8 л, LDA – 96461435
- Резонатор или дополнительный глушитель, или передний глушитель. Код на все кузова и двигатели – 96553593.
- Глушитель. Тут всё не так однозначно. Я убеждён, что все они одинаковые. Отличается только труба после глушителя. Как я выше писал, мне пришлось приобрести глушитель от универсала. Подошло всё без проблем, только необходимо обрезать эту выступающую трубу. Далее на фото будет видно. Но коды я дам:
- 1. 96553624 – седан 1.4л и 1.6л
- 2. 96553630 – седан 1.8л
- 3. 96553620 – хэтчбек 1.4л и 1.6л
- 4. 96461295 – хэтчбек 1.8л
- 5. 96460432 – универсал 1.6л
- 6. 96460434 – универсал 1.8л.
Вот мой старый глушитель от хэтчбека и новый от универсала. Разницу в трубах я указал стрелками, а кругом отметил нюанс, из-за которого я снимал глушитель снова. Но об этом в конце статьи.
Вот всё куплено и погружено в автомобиль
Резиновые подвесы я не менял, так как они ещё в очень хорошем состоянии.
Потраченная мной сумма составила:
- приёмная труба – 550 грн.
- резонатор – 330 грн.
- глушитель – 400 грн.
- болты и гайки – 20 грн.
- силиконовая и проникающая смазка у меня уже была, а прокладки были в комплекте.
- ИТОГО – 1300 грн. (примерно 50 американских денег).
Для замены выхлопной системы понадобятся такие инструменты и материалы:
- накидные гаечные ключи или головки на 17мм, 14мм, 12мм
- по возможности отвёртка с плоским лезвием
- болгарка – желательно
- проникающая смазка
- силиконовая смазка спрей
- хомуты для защитных экранов. Хотя по моему мнению от этих экранов пользы, как с козла молока.
Замена глушителя, резонатора и приёмной трубы Лачетти
На самом деле замена выхлопной системы дело не хитрое. Но это только, если хорошо открутятся гайки на катализаторе, если у Вас есть болгарка и если хорошая погода.
У меня ни то, ни второе, ни третье не случилось. Поэтому я провозился до глубокого вечера. Хозяева гаража недвусмысленно намекали, что их гостеприимство уже подходит к концу, а я ещё даже не снял старую систему, не говоря уже о монтаже новой.
Сильно детально весь процесс описывать не буду. Там всего несколько последовательных шагов.
Снимаем защиту двигателя. Откручиваем левый передний болт крепления защиты двигателя
Затем правый
И три болта сзади
Наносим проникающую смазку и откручиваем три гайки крепления приёмной трубы к катализатору и один болт крепления кронштейна
Далее в нескольких местах болгаркой разрезаем систему, снимаем с резиновых подвесов и выкидываем весь этот хлам. Но у меня болгарки не было, поэтому я мучился долго. Из всех болтов открутился только один, а всё остальное разбирал варварскими методами
В общем, суть понятна. А на резиновых подвесах остановлюсь. Их всего пять штук – на двух держится резонатор в месте крепления с приёмной трубой, а на трёх, непосредственно, глушитель. Чтобы легче было извлекать из них кронштейны крепления, удобно обрызгать их силиконовой смазкой, а отверткой с плоским лезвием помогать себе при демонтаже.
После того как всё демонтировано, можно приступать к монтажу новой выхлопной системы.
Стоит отметить, что смотровая яма оказалась всего на пол автомобиля. Поэтому приходилось постоянно переезжать, подвязывая не прикреплённые элементы проволокой.
Удобнее начинать сзади. То есть, вешаем глушитель на свои три подвеса. Затем подвешиваем на свои подвесы резонатор и прикручиваем его к глушителю, не забыв установить прокладку.
Так у нас уже собран узел глушитель-резонатор и он висит на своём месте
Осталось только воткнуть приёмную трубу и можно умывать руки.
При замене приёмной трубы все советуют снимать усилитель подрамника. Я заявляю, что это совсем не обязательно. По крайней мере я его не снимал и, кстати, его наличие на автомобиле очень сильно облегчает задачу если у Вас нет помощника.
Просовываем фланец приёмной трубы в проём над усилителем подрамника. Просунуть можно только под определённым углом, поэтому не спешите и всё получится.
Кладём приёмную трубу на усилитель…
…и переходим к соединению резонатора и приёмной трубы. Опять же не забываем установить прокладку
Советую болты сразу не затягивать, а только пока наживить.
Также наживляем гайки крепления приёмной трубы к катализатору. Смотрим, чтобы приёмная труба была установлена без “напряжения”
После этого затягиваем все болты
Термоэкраны пришлось временно привязать проволокой и тикать, пока меня не начали выгонять вилами из гаража
Получился вот такой тюнинг выхлопной системы Шевроле Лачетти хэтчбек
Такой необычный видончик привлекал внимание окружающих, которые с некоторой долей интереса разглядывали сей отросток
Так я отъездил три дня, пока не нашёл время и болгарку, чтобы сделать ампутацию этого лишнего балласта
Но на этом история не закончилась.
Появился небольшой противный стук где-то сзади и сегодня же было решено лезть снова под машину. Но уже без смотровой ямы.
Смеркалось.
Были найдены две доски, на которые я благополучно наехал задними колесами
Скользя по снегу, пробрался под автомобиль сзади
и обнаружил, что кронштейн, который я обвёл кружочком на фото вначале статьи сильно отогнут и бьёт по балке. То ли приварили так, то ли при транспортировке погнули, но факт остаётся фактом, что я этого изначально не заметил и теперь снова приходилось снимать глушитель, так как отогнуть его по месту оказалось нереально. Имейте это ввиду, чтобы не делать дурную работу, как я.
Подложив под трубу резонатора пенёк, открутив два болта и быстро отцепив резиновые подвесы…
…глушитель оказался снова демонтирован
Безжалостные удары молотка поставили кронштейн на положенное место и глушитель был быстро установлен на автомобиль. Благо опыта уже много , поэтому глушитель я установил на место в полной темноте и без фонаря за минут пятнадцать. Так сказать – делаю эту работу с закрытыми глазами.
Поэтому могу смело утверждать, что замена глушителя на Шевроле Лачетти без смотровой ямы не представляет никакой трудности и занимает минимум времени.
Вот так мой Лачетти стал счастливым обладателем новой выхлопной системы, а мои уши радует приятно тихий звук из глушителя и, самое главное, что при работающем вентиляторе отопителя, в салон не тянет вонючими газами выхлопа
Далее сварил насадку на трубу глушителя под необходимым углом и всё стало по Феншую
Установка стронгера и замена приемной трубы Лачетти. Видео
В этом видео я показал установку бюджетного стронгера/пламегасителя и замену приемной трубы. Также наглядно сравнил звук выхлопа с проставкой и со стронгером
По теме:
Хиггс открыт. Что дальше? | Наука и жизнь
Долгожданное открытие в 2012 году бозона Хиггса сразу же вызвало множество вопросов: а что делать дальше, как изучать сам этот бозон — важный камень в фундаменте современной физики и какой должна быть стратегия научного исследования в области высоких энергий?
Сверхпроводящий вакуумный ускорительный резонатор из ниобия TESLA. Фото: Fermilab.
В горах Китаками (о. Хонсю, Япония) будет построен многокилометровый туннель для электрон-позитронного коллайдера. Его работа поможет изучить свойства недавно открытой фундаментальной частицы — бозона Хиггса.
Энергия ILC в сравнении с уже построенными коллайдерами (рисунок из статьи В. Д. Шильцева «Коллайдеры частиц высоких энергий», УФН 182 1033—1046).
Из двух рассматривавшихся мест размещения ILC в Японии предпочтение было отдано горам Китаками.
Единственный к настоящему времени линейный электронно-позитронный коллайдер SLC в Стэнфорде. Фото: Peter Kaminski.
Схема расположения основных подсистем будущего международного линейного коллайдера. Рисунок: ILC GDE.
Квадруполи окончательной фокусировки. Фото: КЕК.
Прототип возможного адронного калориметра. Фото: DESY.
Концепт детектора ILD в разрезе (компьютерная графика). Точка взаимодействия пучков находится в центре. Иллюстрация: Rey. Hori/KEK.
‹
›
Открыть в полном размере
Бозон Хиггса не просто ещё одна элементарная частица, это объект, на котором сходятся многие ключевые вопросы физики микромира. С одной стороны, его открытие завершает современную теорию элементарных частиц — Стандартную модель. С другой стороны — у Стандартной модели есть проблемы при высоких энергиях, и физики уже давно полагают, что необходима более общая теория строения микромира. Главной задачей Большого адронного коллайдера (LHC — large hadron Сollider) как раз и было продвижение за пределы Стандартной модели, создание «новой физики». Для построения такой новой модели требуется всесторонне изучить бозон Хиггса — понять, как он рождается, взаимодействует с другими частицами, распадается, составная ли эта частица или бесструктурная. Нет пока ответа и на вопрос о происхождении массы элементарных частиц (см. «Наука и жизнь» № 10, 2012 г.).
LHC способен создавать бозоны Хиггса в большом количестве, но не удобен для их исследования: в нём производится столкновение протонов, а они — составные частицы. Протоны состоят из трёх кварков, склеенных глюонным полем. При скоростях, близких к скорости света, протоны представляют собой потоки кварков и глюонов. Так что их столкновение — процесс сложный. В соударении участвуют далеко не все частицы из этого потока, следовательно, бóльшая часть энергии протона рассеивается впустую. Выбитые при столкновении кварки не могут существовать отдельно, и за счёт энергии удара рождается множество новых частиц — адронов. Этот процесс исследовать экспериментально непросто. «Каша» новых адронов мешает регистрировать очень редко рождающийся и распадающийся бозон Хиггса и тем более проводить точные измерения. Физики называют такой эксперимент «грязным».
Поэтому необходим ускоритель, оптимизированный под получение и точное исследование бозонов Хиггса — «хиггсовская фабрика». Очевидно, что сталкивать в нём надо частицы, не имеющие внутренней структуры: и энергетически выгоднее, и много лишних частиц не появится. На эту роль претендуют электрон-позитронный (ЭПК), мюонный и фотонный коллайдеры, каждый из которых имеет достоинства и недостатки. И хотя в них бозоны станут рождаться в 10—100 раз реже, чем на LHC, эксперименты будут «чистыми», позволяя надёжно регистрировать бозон Хиггса.
В настоящее время создание и мюонного и фотонного коллайдеров требует доработки ряда технических тонкостей, а электрон-позитронные строят с начала 1960-х годов, и их технологии хорошо отработаны. Однако до настоящего времени все они, кроме SLC в Стэнфорде, были циклическими. В них электронные и позитронные пучки могут долго двигаться по своим окружностям, накапливая частицы, а затем многократно сталкиваться в местах пересечения. Это позволяет ускорять частицы до высоких энергий и очень эффективно с ними экспериментировать. Однако релятивистские электроны и позитроны, двигающиеся по криволинейной траектории, быстро теряют энергию за счёт синхротронного излучения, причём, чем меньше радиус ускорителя и выше скорость частиц, тем больше потери (см. «Наука и жизнь» № 9, 2013 г.). Например, в самом большом циклическом ЭПК — LEP с энергией пучка 105 ГэВ (он когда-то размещался в том туннеле, который сейчас занимает LHC) потери мощности при средних параметрах пучка составляли около 22 МВт (800 Вт/м), а в пиковые моменты достигали 50 МВт. Такие потери, сравнимые с потреблением города средней величины, надо непрерывно восполнять. Кроме того, синхротронное излучение приводит к значительному нагреву стенок и выделению из них газов в вакуумные камеры ускорителей. Нагрев мешает работать сверхпроводящим системам ускорителя, а газы — движению пучков.
Очевидный путь снизить излучение — это увеличить радиус кольца, но уже LEP имел длину окружности 27 км, а проекты высокоэнергичных ЭПК, разработанные в ЦЕРНе, США, Японии и Китае, рассчитаны на 40—80 и даже 233 км. Это требует огромных затрат на строительство. Существует более дешёвое предложение: возродить ЭПК в туннеле LHC (проект LEP3). Тогда, подняв энергию столкновений только до 240 ГэВ, минимально необходимых для исследования бозона Хиггса, можно удержать потери в пределах 100 МВт. Но такой ускоритель не имеет перспективы развития. Поэтому физики склоняются к необходимости построения более перспективного линейного электрон-позитронного коллайдера (ЛЭПК) большой мощности.
В линейном ускорителе электронные и позитронные пучки ускоряются на двух встречных прямолинейных участках, потери на излучение при этом невелики, что позволяет сильно поднять энергию частиц. Недостаток линейного коллайдера в том, что пучки сталкиваются однократно и лишь малая доля частиц участвует во взаимодействии, остальные сбрасываются в поглотитель. Частично это компенсируют существенно более точной по сравнению с циклическим ускорителем фокусировкой пучков в области столкновения.
До последнего времени главным препятствием на пути построения линейных ускорителей было отсутствие оборудования, способного разогнать частицы до нужных энергий на дистанции приемлемой длины. Использование обычных ускорительных секций потребовало бы установок длиной не в одну сотню километров. В циклическом ускорителе частицы многократно проходят небольшой разгонный участок. Разработанный в последние десятилетия сверхпроводящий ускоритель позволил сделать основные разгонные участки будущего ЛЭПК длиной «всего» 11 км. Достоинство линейного коллайдера и в простоте его модернизации на бóльшую энергию простым увеличением длины разгонных участков.
Международный линейный коллайдер ILC: от проекта к реальности
Первоначально проекты ЛЭПК разрабатывались независимо в нескольких странах. Но из-за их большой стоимости, недоступной одной стране, в 2004 году проекты NLC (Next Linear Collider, США), GLC (Global Linear Collider, Япония) и TESLA (Teraelectronvolt Energy Superconducting Linear Accelerator, Германия) были объединены в один, получивший название «Международный линейный коллайдер» (International Linear Collider, ILC). В его создании участвуют почти 2000 человек из трёхсот лабораторий и университетов по всему миру, в том числе и из России.
В частности, Объединённый институт ядерных исследований (ОИЯИ, Дубна) занимается фотоинжектором и лазерными системами для ILC, сверхпроводящими ниобиевыми резонаторами, лазерной метрологией. Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера (ИЯФ, Новосибирск), Институт теоретической и экспериментальной физики им. А. И. Алиханова (ИТЭФ, Москва) и Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д. В. Скобельцына
(НИИЯФ МГУ) участвуют в разработке детекторов. ИЯФ им. Г. И. Будкера занимается также вопросом применения в рамках ILC столкновений встречных фотонных пучков (фотонного коллайдера).
В состав исполнительного комитета международной проектной группы входят ведущие российские исследователи: член-корреспондент РАН Г. Д. Ширков (ОИЯИ), академик РАН А. Н. Скринский (ИЯФ) и член-корреспондент РАН М. А. Данилов (ИТЭФ). В июне 2013 года проектная группа представила подробный технический отчёт.
Будущий ускоритель представляет собой гигантское сооружение стоимостью 7,8 млрд долларов в ценах 2012 года, длиной почти 31 км и с потребляемой мощностью порядка 230 МВт. Он рассчитан на энергию 500 ГэВ с возможностью расширения до 1 ТэВ (на первом этапе планируется работа на 250 ГэВ). В оптимальном режиме сгустки электронов и позитронов из 20 миллиардов частиц будут сталкиваться примерно 14 000 раз в секунду. Это даст порядка 1,3 × 1014 (130 трлн) потенциальных электрон-позитронных столкновений в секунду.
Для реализации проекта необходимо было определиться с местом и финансированием. Первоначально заявки на размещение коллайдера представили ОИЯИ (Дубна, Россия), ЦЕРН (Швейцария, Франция), Лаборатория им. Э. Ферми (Фермилаб, США), Лаборатория KEK (Япония). Однако к настоящему времени из кандидатов осталась только Япония, остальные заняты реализацией других очень крупных проектов. В Германии решили поддержать ускоритель тяжёлых ионов FAIR и европейский лазер на свободных электронах XFEL, ЦЕРН сосредоточился на LHC и СLIC, Фермилаб переориентирована на другие эксперименты. Предложение от Дубны остаётся в силе, но ОИЯИ отдаёт приоритет проекту «Нуклотрон-NICA» (Nuclotron-based Ion
Collider fAcility) — коллайдеру тяжёлых ионов на основе уже действующего ускорителя, который должен быть запущен в 2015 году. Идёт работа по моделированию динамики тяжёлых ионов, созданию и испытанию элементов коллайдера и подготовка к их производству.
Несмотря на последствия недавнего землетрясения, Япония предложила разместить у себя коллайдер и покрыть половину расходов на строительство. Предварительно рассматривали две площадки в монолитных горных участках, которые считаются сейсмически неопасными: в горах Сэфури на острове Кюсю либо в горах Китаками на острове Хонсю. В итоге выбор пал на Китаками. По оптимистичным планам строительство ускорителя может начаться в 2016-м, а в эксплуатацию он войдёт в 2026 году.
ЦЕРН также разрабатывает ещё один международный проект Compact Linear Collider (CLIC). Это «тёплый» ускоритель с накачкой дополнительным пучком, который должен позволить разогнать электроны до энергий 3—5 ТэВ. Его ожидаемая длина 48 км, потребляемая мощность 580 МВт. Сейчас уже формируют пакет документов и вырабатывают техническое обоснование ускорителя. Эту работу завершат к 2016 году, и тогда будет принято решение о возможности его строительства. Поскольку оба коллайдера создают для схожих экспериментов и с одинаковыми детекторами, в прошлом году решили объединить эти два проекта и вести по ним совместные работы, значительно сократив их стоимость.
Как работает коллайдер
В источнике электронов интенсивный лазерный луч освещает полупроводниковый фотокатод из арсенида галлия (GaAs) и выбивает миллиарды электронов за счёт фотоэффекта. Электрические и магнитные поля собирают их вместе и предварительно ускоряют до 5 ГэВ, одновременно разворачивая их спин вертикально.
Позитроны не существуют естественным образом в нашей Вселенной, поэтому их приходится создавать. Для этого электронный пучок после окончательного ускорения до 250—500 ГэВ проходит через систему разнонаправленных сверхпроводящих магнитов — ондулятор длиной 147 м. Он заставляет электроны двигаться по спирали и испускать синхротронное излучение в виде гамма-квантов высокой энергии в очень узком конусе. Попадая на тонкую мишень из титанового сплава, они порождают электрон-позитронные пары. Специальный ускоритель разделяет их, собирая позитроны и повышая их энергию до 5 ГэВ и выбрасывая электроны.
Электроны и позитроны по отдельности поступают в сверхпроводящие циклические ускорители длиной 3,2 км — охладительные кольца, или накопители, способные долго удерживать пучок заряженных частиц и собрать частицы в плотный сгусток. Поперечные колебания частиц гасятся из-за потери энергии на синхротронное излучение (с этим и связано название «охладитель»), а их продольные скорости выравниваются за счёт автофазировки. Фаза колебания поля в резонаторах накопителя настроена так, что когда частица более быстрая, чем основной сгусток, приходит в ускоряющую камеру с небольшим опережением, то получает чуть меньше энергии, чем частицы сгустка, и притормаживает. И наоборот — частица, отстающая от своего сгустка, получает больше энергии и ускоряется. За доли секунды (менее 200 мс) частицы проходят по кольцу около 20 000 раз и образуют цепочку плотных сгустков, которые отправляются дальше к точке столкновения.
Сначала сгустки электронов и протонов расходятся в противоположных направлениях на 15 км и разворачиваются магнитами на 180 градусов навстречу друг другу. Далее небольшие служебные ускорители сжимают их с длины 6 мм до 0,3 мм и ускоряют до 15 ГэВ. Теперь сгустки готовы к окончательному ускорению до энергии столкновения 250—500 ГэВ на двух основных линейных ускорителях длиной по 11 км. Эти сверхпроводящие ускорители работают при –271 градусе Цельсия и состоят из 8 000 ускоряющих ниобиевых резонаторов. Создание этих резонаторов и сопутствующего оборудования было одной из самых больших сложностей при разработке ILC.
После окончательного ускорения пучок электронов проходит через ондулятор для создания позитронов, о чём говорилось выше. Затем он плавно уклоняется от конуса гамма-излучения и металлической мишени и идёт на столкновение с созданными пре-дыдущими импульсами позитронами.
Последние два километра перед точкой столкновения занимает зона конечной фокусировки. Здесь сгустки проходят последовательность магнитов, играющих роль линз, которые доводят толщину пучка по вертикали в точке столкновения до нескольких нанометров.
И наконец, электронный и позитронный пучки встречаются в области взаимодействия размером (6 × 500) нм2, или
3∙10–9 = 0,000 000 003 мм2. Чем выше плотность частиц в точке взаимодействия, тем больше будет столкновений. Поэтому так много усилий затрачивается на фокусировку: столь малая область взаимодействия пучков требует крайне точного наведения, с погрешностью менее нанометра. Это в свою очередь требует очень сложной системы управления пучками и контроля системы, отслеживающей вибрации и колебания полей, которые могут привести к дрожанию пучка.
При столкновении электроны и позитроны аннигилируют, порождая новые частицы, вылетающие из точки столкновения. Именно их будут регистрировать детекторы — основной инструмент, позволяющий наблюдать и анализировать результаты взаимодействия частиц. Эти устройства размером около 12 метров в длину, высоту и ширину и весом несколько тысяч тонн окружают точку столкновения и позволяют реконструировать события, происходящие в результате взаимодействий. В самом центре находится вершинный детектор, содержащий в объёме менее кубического дециметра порядка миллиарда пикселей и позволяющий измерять координаты с точностью до микрона. Вокруг него расположен трековый детектор для измерения импульсов заряженных частиц и потерь их энергии на ионизацию, за ним — электромагнитный и адронный калориметры, а во внешней части — мюонный детектор. Энергия заряженных адронов определяется с высокой точностью в трековой части детектора, энергия гамма-квантов и нейтральных мезонов — в электромагнитном калориметре, а энергия нейтральных адронов — в адронном калориметре.
Будет построено два детектора SiD (Silicon Detector) и ILD (International Large Detector), один станет проверять результаты другого. Чтобы избежать строительства второй очень дорогостоящей системы конечной фокусировки, применили двухтактную систему: пока один детектор стоит в точке взаимодействия и участвует в эксперименте, другой находится на позиции технического обслуживания. Через некоторое время их быстро, примерно за день, меняют местами, двигая на гигантских платформах.
Что ещё может ILC
Возможности ILC уходят далеко за рамки исследования бозона Хиггса. Дополнив LHC, ILC позволит значительно расширить область поиска «новой физики». Ожидается, что ILC займётся исследованием топ-кварков, поисками кандидатов на роль частиц тёмной материи, проверкой теории суперсимметрии и её связи с тёмной материей. Можно попробовать отыскать другие измерения и при достаточно высоких энергиях объединить слабые, электромагнитные, сильные и, вероятно, гравитационные силы в единое универсальное взаимодействие.
ILC ещё не построен, но некоторые разработанные для него технологии уже успешно используют. Так, строящиеся и эксплуатируемые в США, Японии и Германии рентгеновские лазеры на свободных электронах опираются на исследования для ILC. Разу-меется, фундаментальные исследования в области физики элементарных частиц служат в первую очередь для расширения наших знаний о Вселенной, а не для непосредственного практического применения. Однако детекторы, способные давать очень точное трёхмерное изображение процессов, уже используют при разработке протонной компьютерной томографии для лечения рака, в области материаловедения, медицины, химии, биологии и других наук.
Анатомия и физиология носа — Зеленин Н. В.
Наружный нос имеет форму трехгранной пирамиды. Костная часть представлена носовыми костями. Соединяясь по средней линии, они образуют спинку носа. Кнаружи от носовых костей расположены лобные отростки верхней челюсти, которые являются боковыми поверхностями наружного носа. Носовые кости, лобные отростки верхней челюсти, верхняя челюсть образуют грушевидное отверстие, к краям которого примыкают хрящевые образования. Под край носовых костей в форме крыши подходят верхние латеральные (треугольные) хрящи. В боковом направлении они переходят в фиброзную ткань, достигающую краев грушевидного отверстия. К треугольным хрящам прилежат нижние латеральные (крыльные) хрящи, которые располагаются в кончике носа и носовых крыльях. Каждый из хрящей образует две ножки: более крупная — латеральная располагается в крыле носа, более узкая — медиальная идет в кожной перегородке. Между треугольными и крыльными хрящами располагается четырехугольный хрящ перегородки носа. Наружный нос покрыт кожей. Кожа покрывает не только наружную, но и внутреннюю часть поверхности крыльев, перегородки носа и его дно.
Полость носа осуществляет связь организма с воздушной средой. Она представляет собой различного диаметра воздушный канал, окруженный костями лицевого и мозгового отделов черепа, спереди сообщающийся через носовые отверстия с внешней средой, сзади с носоглоткой. Боковая стенка полости носа представлена: носовой костью, верхней челюстью, слезной костью, решетчатой костью, небной костью, нижней носовой раковиной, крыловидным отростком основной кости. Особенностью этой стенки является наличие на ней носовых раковин: нижней, средней, верхней, которые отграничивают соответствующие носовые ходы. В нижнем носовом ходе открывается носослезный канал. Под средний носовой ход открывается соустье верхнечелюстной пазухи, передние и средние клетки решетчатой кости. В верхний носовой ход открываются задние клетки решетчатой кости и клиновидная пазуха. Дно полости носа образовано горизонтальными отростками верхней челюсти и небной кости, которые одновременно служат основой твердого неба.
Перегородка носа делит полость носа на две части. Она состоит из костной и хрящевой частей. Костная часть образована перпендикулярной пластинкой решетчатой кости и сошником. Перпендикулярная пластинка сверху спереди примыкает к лобной кости и к внутренней поверхности носовых костей, а сзади и снизу соединяется с верхним краем сошника. Между передним краем перпендикулярной пластинки и передней трети сошника входит четырехугольный хрящ. Верхний край хряща образует передний отдел спинки носа. К переднему краю четырехугольного хряща примыкает медиальная ножка большого крыльного хряща. Кожно-хрящевой, передний, отдел перегородки носа в отличие от костного является подвижным.
Полость носа выполняет следующие функции: обонятельную, дыхательную, защитную, речевую.
Обонятельная область представлена обонятельными, базальными и поддерживающими клетками. Она занимает пространство выше середины средней носовой раковины. В обонятельной области имеются трубчато-альвеолярные железы, вырабатывающие серозный секрет, который смачивает обонятельные волоски и способствует восприятию обонятельного раздражения.
Дыхательная область выстлана слизистой оболочкой, продолжающейся в околоносовые пазухи. Слизистая оболочка снабжена кавернозной тканью и слизистыми железами, расположенными преимущественно в нижней носовой раковине. Выстлана слизистая оболочка мерцательным эпителием, среди клеток которого расположены секреторные клетки. При дыхании носом главная масса воздуха направляется дугообразно вверх, оттуда спускается вниз к хоанам. При выдыхании воздух устремляется в обратном направлении по тому же пути, несколько заходя в обонятельную область Носовое дыхание, является нормальным физиологическим актом, и нарушение его вызывает различные патологические состояния всего организма. Понижается газообмен в легких, следовательно, уменьшается щелочной резерв крови. Нарушается кислородный обмен, вызывающий уменьшение количества гемоглобина и эритроцитов. Выключение носового дыхания и затруднение его отражается на работе сердца и артериальном давлении.
К защитным носовым рефлексам следует отнести: чихание, возникающее в результате раздражения окончаний тройничного нерва, грубыми взвешенными частицами, содержащимися в воздухе; слезотечение возникающее при вдыхании вредных примесей воздуха. Слеза стекает не только с конъюнктивального мешка наружу, но и через носослезный канал в полость носа, смывая тем самым вредное вещество.
Носовую полость и придаточные пазухи можно сравнить с физическими резонаторами. Звук, произведенный голосовыми связками–сложный звук. Этот звук достигает носовой полости и усиливается. Нос считается органом, участвующим в образовании тембра и окраски звука. Участие носа в речевой функции приобретает ведущее значение в произношении носовых согласных. Во время фонации мягкое небо свисает, но со стороны хоан становится открытым, в результате чего звуки речи получают носовой механизм.
Перестраиваемый захват радужного света в ультратонких резонаторных массивах
Перестраиваемый захват радужного света в ультратонких резонаторных массивах
Скачать PDF
Скачать PDF
- Артикул
- Открытый доступ
- Опубликовано:
- Кейтлин Диксон 1 ,
- Артур О. Монтазери 2 ,
- Моейн Шаеганния ORCID: orcid.org/0000-0003-4148-5262 1 ,
- Эдвард С. Барнард 2 ,
- Стефано Кабрини ORCID: orcid.org/0000-0001-5666-0604 2 ,
- Наоми Мацуура 3 ,
- Хой-Йинг Холман ORCID: orcid.org/0000-0002-7534-2625 2 и
- …
- Назир П. Херани 1,3
Свет: наука и приложения том 9 , Номер статьи: 194 (2020) Процитировать эту статью
2501 доступ
8 цитирований
33 Альтметрический
Сведения о показателях
Предметы
- Нанорезонаторы
- Нанофотоника и плазмоника
- Субволновая оптика
Abstract
Улавливание радужного света в плазмонных устройствах позволяет усиливать поле нескольких длин волн в одном устройстве. Однако во многих из этих устройств отсутствует точный контроль над профилями пространственного и спектрального усиления, и они не могут обеспечить чрезвычайно высокую локализованную напряженность поля. Здесь мы представляем универсальную парадигму аналитического проектирования для захвата радуги в массивах наноканавок, используя как ширину канавки, так и длину канавки в качестве параметров настройки. Мы сочетаем этот метод проектирования с изготовлением многослойного тонкопленочного осаждения и фрезерованием сфокусированного ионного луча, что позволяет реализовать беспрецедентные размеры элементов вплоть до 5 нм и соответствующие экстремальные улучшения нормализованного локального поля до 10 3 . Мы демонстрируем захват радуги внутри устройств с помощью гиперспектральной микроскопии и показываем соответствие между экспериментальными результатами и моделированием. Сочетание оперативного проектирования и точного изготовления лежит в основе реализации этих массивов наноканавок для разнообразных применений в сенсорной и нанооптической оптике.
Введение
Плазмонное усиление поля в металлических наноструктурах является широко используемым явлением. Приложения включают зондирование с помощью рамановской спектроскопии с улучшенной поверхностью (SERS) 1,2,3,4,5,6 , усиленная плазмоном флуоресценция (PEF) 7,8,9 и инфракрасное поглощение, усиленное поверхностью (SEIRA) 10,11,12,13 , наряду с другими областями, включая нелинейная оптика 14,15,16,17 , оптика сверхвысокого разрешения 18,19,20 и фотоусиленный катализ 21,22,23 . Для этих приложений был разработан широкий спектр наноструктурных конструкций с использованием наночастиц различных форм и размеров 3,24,25,26 и нанополостей в плазмонных материалах 8,16,19,27,28 . Как правило, эти конструкции состоят из массивов резонаторов с резонансными длинами волн, определяемыми размером, формой и составом отдельных блоков 3 . Объединение наноструктур с разными резонансными длинами волн, например мультирезонансных наночастиц 29 и нанополостей 30,31,32,33 , в одном устройстве обеспечивает настраиваемое, зависящее от положения усиление радужного поля. Однако, учитывая отсутствие аналитических решений для этих резонаторов, невозможно точно предсказать резонансные свойства наноструктур на этапе проектирования без проведения большого количества повторных подробных симуляций. Кроме того, методы изготовления, используемые до настоящего времени, ограничивают размеры зазоров в этих структурах, улавливающих радугу, до 50 нм или более 9.0020 33 . Поскольку усиление плазмонного поля обратно пропорционально размеру зазора, это ограничение снижает напряженность поля, которая может быть реализована в этих устройствах 34 . Отсутствие контроля над спектральным откликом наноструктур, улавливающих радугу, наряду с ограничением минимальных размеров элементов делает эффективную и универсальную разработку устройств для различных приложений серьезной проблемой.
В этой работе мы представляем основу для быстрого, универсального аналитического проектирования, а также несложную технику изготовления для реализации ультратонких прямоугольных наноканавок, которые впоследствии структурируются в массивы захвата радуги. Сочетание достижений как в дизайне, так и в производстве позволяет эффективно разрабатывать устройства, адаптированные для множества приложений. Сначала мы точно определили резонансные длины волн одиночной наноканавки металл-изолятор-металл (MIM) в зависимости от ширины и длины канавки с помощью аналитических расчетов. Рассматривая каждую наноканавку как резонатор Фабри-Перо с существенным фазовым сдвигом на границах канавки, мы можем быстро и точно определить резонансы широкого диапазона геометрий канавки. Затем мы используем эти расчеты для проектирования массивов резонаторов, способных улавливать радугу, изменяя ширину и длину содержащихся наноканавок и, впервые, изменяя оба параметра вместе. Эти массивы изготавливаются с использованием технологии многослойного осаждения тонкой пленки и фрезерования сфокусированного ионного пучка (FIB), в результате чего достигается ширина канавки всего 5 нм — на порядок меньше, чем сообщалось в предыдущих исследованиях радужного захвата 9.0020 31,33 , которые обеспечивают очень большие локальные улучшения поля до 10 3 . Наконец, возможности этих устройств улавливать радугу демонстрируются с помощью гиперспектральной микроскопии в дальней зоне.
Результаты
Аналитический дизайн массивов радужных канавок с захватом
Идеальный МИМ-волновод состоит из двух полубесконечных металлических областей, заключенных в тонкую диэлектрическую канавку, которая поддерживает моду поверхностного плазмон-поляритона (ППП) 35 . Рисунок 1а иллюстрирует эту геометрию, где w и L обозначают ширину и длину диэлектрической полости, а ϵ m и ϵ d представляют диэлектрическую проницаемость металла и диэлектрика соответственно. Здесь мы сосредоточимся на симметричном режиме системы, поскольку он не испытывает отсечки при низких значениях w 35 . Симметричная мода распространяется по длине канавки в направлении x до тех пор, пока не достигнет границы свободного пространства, после чего она отражается с коэффициентом отражения р . В резонаторе с двумя открытыми торцами отраженные волны испытывают резонанс Фабри-Перо при условии резонанса
$$L = \frac{{m\lambda _{{\mathrm{spp}}}}}{2}$ $
(1)
где λ spp — длина волны плазмона, а m = 1,2,3… — порядок резонансной моды 36 . Резонансное состояние приводит к возникновению максимумов напряженности поля внутри канавки, что в конечном итоге способствует захвату света. Следовательно, возможность точного прогнозирования резонансных режимов необходима для разработки эффективных наноструктур, усиливающих поле.
Рис. 1: Геометрия канавки MIM и иллюстрации трех конфигураций матрицы.a Схема структуры канавки MIM. b Иллюстрации захвата радуги в массивах канавок с градуировкой по ширине, градации по длине и с большим радиусом, иллюстрирующие изменение резонансной длины волны и напряженности поля в зависимости от геометрии канавки сдвиг 0 или π 9{я\фи}\) 36 . При учете этого фазового сдвига на границе модифицированное условие резонанса Фабри-Перо принимает вид 35,36
frac{{\lambda _{spp}}}{2}$$
(4)
Физической причиной этого фазового сдвига является накопление энергии в ближнем поле на обоих концах канавок, величина которой увеличивается с фазовым сдвигом, что приводит к увеличению эффективной длины канавки 36 . Этот эффект накопления энергии в ближнем поле делает эти наноканавки идеальными для различных сенсорных приложений, поскольку взаимодействие световой материи может быть значительно улучшено, когда молекулы вводятся в усиленное поле на поверхности канавки.
На рис. 2а показан расчетный фазовый сдвиг в зависимости от ширины паза, а на рис. 2б показана резонансная длина МИМ-канавки в зависимости от ширины резонатора w в видимом диапазоне, решенная как с фазовым сдвигом φ, так и без него. . Учет фазового сдвига уменьшает резонансную длину резонатора на десятки нанометров, и эта разница увеличивается с увеличением ширины канавки. Чтобы проверить точность этих расчетов, мы воспользовались модулем волновой оптики в COMSOL Multiphysics, чтобы смоделировать двумерную прямоугольную канавку MIM с выбранной геометрией. Ширина канавки и длина волны оставались постоянными, а длина канавки изменялась до тех пор, пока интенсивность поля в канавке не достигала максимума, что указывало на то, что канавка находилась в резонансе. На рисунке 2 показано, что результаты моделирования совпадают с резонансными модами, рассчитанными с использованием фазового сдвига, что подчеркивает включение фазового сдвига в качестве ключевого компонента в точном расчете размеров канавки, соответствующих резонансу на определенных длинах волн. Этот аналитический расчет резонансных мод резонатора с использованием фазового сдвига может быть использован для быстрого и точного проектирования устройства захвата радуги. Как показано на рис. 2, длину и ширину канавки можно использовать для настройки ее резонансной длины волны. В частности, мы исследуем массивы захвата радуги, которые возникают в результате изменения длины и ширины и одновременного изменения обоих параметров, как показано на рис. 1b.
Рис. 2: Граничный фазовый сдвиг и влияние на резонансную моду в одиночной канавке.a Аналитически рассчитанный фазовый сдвиг полости Ag-MgF 2 -Ag относительно ширины канавки в видимом диапазоне. b Аналитически рассчитанная длина резонансной канавки того же резонатора в зависимости от ширины и длины канавки с учетом (сплошные линии) и без (пунктирные линии) фазового сдвига φ на границе. Данные численного моделирования (круговые маркеры) показаны для выбранных геометрий. Представленные данные относятся к первой резонансной моде м =1
Изображение в натуральную величину
Проектирование и моделирование градуированных по длине массивов
Сначала мы исследуем массив МИМ-канавок с градиентом длины полости. Используя уравнение 4 мы рассчитываем кривые резонансных мод от первого до четвертого порядков для длин волн в видимом режиме, показанные на рис. 3а. Мы ограничиваем наши расчеты здесь первыми четырьмя резонансными модами, поскольку они охватывают геометрию канавок, рассмотренных в этом исследовании, но в исследованиях с использованием канавок большей длины можно легко рассчитать дополнительные моды более высокого порядка. Проводя вертикальную линию вниз по этому графику, как показано на рисунке, определяется диапазон длин канавок, необходимых для захвата всего видимого спектра при заданной ширине канавки. Чтобы продемонстрировать этот метод проектирования, мы смоделировали массив канавок с градуированной длиной, состоящий из 11 канавок шириной 25 нм и длиной от 40 до 120 нм с градиентом длины 8 нм на каждую канавку, как показано линией разреза на рис. 3а. Расстояние между канавками составляет 70 нм из Ag, а каждая канавка состоит из диэлектрика MgF 2 . Следует отметить, что расстояние между канавками также можно использовать в качестве параметра настройки для реализации захвата радуги в решетчатых решетках с чирпированием путем управления соотношением дисперсии SPP 39,40 . Поскольку мы настраиваем резонанс Фабри-Перо с канавками для получения радужной ловушки, расстояние между канавками остается постоянным. Среднее нормализованное усиление электрического поля в канавках, показанное на рис. 3b, показывает, что канавки усиливают длины волн в видимом диапазоне с достаточной однородностью. На рис. 3е показан нормализованный профиль усиления поля для падающей волны с длинами волн 400, 500, 600 и 700 нм, где положение максимального усиления поля увеличивается с увеличением длины волны падающего излучения, как и предсказывает рис. 3а. Единственное исключение из этой тенденции при падающей длине волны 400 нм показывает два максимума как при большой, так и при короткой длине канавки. Причина в том, что максимумы на большей длине канавки обусловлены резонансной модой второго порядка, а максимумы на короткой канавке обусловлены модой первого порядка, показанной на рис. 3e. Улучшения нормализованного поля также очень велики, с | Е | 2 /| E или | 2 порядка 10 3 , что делает эту структуру идеальной для приложений, требующих сильных локализованных полей 17,19,28 .
Рис. 3: Схема трех конфигураций решетки и результирующие профили электромагнитного поля.a Аналитический расчет первых четырех резонансных мод резонатора Ag-MgF 2 -Ag в видимом режиме. Черные линии иллюстрируют геометрию канавок, используемых в трех конструкциях массивов. Вертикальная линия представляет массив с градуировкой по длине, горизонтальная линия представляет массив с градуировкой по ширине, а диагональная линия представляет массив с большим градиентом. b – d Моделирование в COMSOL средней напряженности поля внутри канавок по всему видимому спектру для градуированных по длине, градуированных по ширине и биградиентных конструкций соответственно. e – g Моделирование COMSOL напряженности электрического поля на поверхности решетки для градуированных по длине, градуированных по ширине и биградиентных конструкций, соответственно, на выбранных длинах волн в видимом режиме, наряду с моделированием двумерного поля карты интенсивности на четырех длинах волн
Изображение в натуральную величину
Принимая во внимание представленную выше градуированную по длине матрицу, резонансные моды на рис. 3а определяют диапазон длин канавок для захвата радуги. Однако количество канавок и расстояние между канавками (от центра канавки до центра канавки) остаются свободными конструктивными параметрами, которые можно изменять для настройки пространственного отклика устройства по желанию. Кроме того, эти расчеты резонансных мод можно использовать для проектирования структур для конкретных дискретных областей видимого спектра, что делает этот метод проектирования жизнеспособным для большого количества приложений, использующих только один набор расчетов. Кроме того, этот метод можно также применять за пределами видимого спектра для разработки устройств, работающих в ближнем инфракрасном диапазоне.
Проектирование и моделирование массивов с градуированной шириной
Резонансный режим канавки зависит как от ее ширины, так и от длины, как показано на рис. 2. Ширина канавки является очень полезным параметром конструкции для структур захвата радуги из-за простоты изготовления градуированных по ширине конструкций по сравнению с градуированными по длине 31,33 . Горизонтальная линия при длине канавки 120 нм, показанная на рис. 3а, показывает, что весь видимый диапазон захватывается канавками в диапазоне ширины 5–35 нм, хотя и с разным порядком мод. Чтобы подтвердить эту схему, в COMSOL моделируется решетка с градуированной шириной, состоящая из 11 канавок шириной 5–35 нм и длиной 120 нм с градиентом ширины 3 нм на канавку, в результате чего профиль усиления поля показан на рис. 3c. . Как и массив с градуировкой по длине, матрица с градацией по ширине улучшает весь видимый спектр с сопоставимой спектральной однородностью и интенсивностью поля. Кроме того, количество пиков в спектре больше, чем в градуированной по длине матрице из-за увеличения количества захваченных мод. На рис. 3f показано усиление поля на поверхности устройства для падающих длин волн 400, 500, 600 и 700 нм. Пики интенсивности поля коррелируют с точками пересечения на рис. 3а, при этом среди четырех длин волн присутствуют моды с первого по четвертый порядок. Сверхтонкая ширина канавки в этой конструкции позволяет значительно улучшить поле, до | Е | 2 /| E или | 2 = 1,5 × 10 3 в канавке 5 нм. Как и в случае массива с градуированной длиной, эта экспериментальная конструкция очень гибкая и может быть легко оптимизирована для различных приложений путем регулировки количества канавок или выбора дискретных резонансов канавок для улучшения определенного набора желаемых длин волн. Дополнительные сведения об универсальности массивов с градацией ширины см. в дополнительной информации.
Сочетание градиентов ширины и длины
Третьей возможной конфигурацией устройства для улавливания радуги является изменение как ширины, так и длины канавок, образуя «биградиентное» устройство. Диагональная черная линия на рис. 3а показывает, что совместное изменение обоих параметров позволяет получить большее количество захваченных мод, чем массивы с градуировкой по ширине или длине. На рис. 3г показана нормированная напряженность поля для массива биградиентов длиной от 60 до 220 нм и шириной от 35 до 5 нм. Как и предсказывает рис. 3а, количество пиков больше, чем в устройствах с градуировкой по длине и ширине, в то время как напряженность поля остается сопоставимой. На рис. 3g показано усиление поля на поверхности устройства для падающих длин волн 400, 500, 600 и 700 нм. Опять же, локусы максимальной интенсивности поля на каждой длине волны коррелируют с точками пересечения на рис. 3а. Как и ожидалось, интенсивность поля самая сильная в самой узкой канавке и сравнима с таковой в массиве с градиентом по ширине. Дополнительные параметры настройки в массивах биградиентов делают эти двумерные устройства легко адаптируемыми, хотя необходимость точного контроля обеих переменных создает значительные дополнительные проблемы при изготовлении.
Изготовление градуированных по ширине и биградиентных массивов
Ультратонкие градуированные массивы канавок изготавливаются посредством высокочастотного магнетронного напыления и фрезерования FIB, как показано на рис. 4a. Ширина канавок MIM регулируется с точностью до одного нанометра за счет нанесения чередующихся слоев металла и диэлектрика. Впоследствии FIB используется для определения длины каждой канавки. Принимая во внимание обширный набор исследований, уже проведенных с массивами канавок с градуированной длиной 28,30,31,41 , мы ориентируемся на градуированные по ширине и биградиентные конструкции. Серебро используется в качестве металлического слоя из-за его превосходных плазмонных свойств 42 , а фтористый магний используется в качестве диэлектрика, поскольку его относительно низкий показатель преломления оптимизирует удержание мод в канавке. Тем не менее, как парадигма дизайна, так и методы изготовления могут быть легко применены к другим желаемым сочетаниям материалов.
Рис. 4: Изготовление многослойных массивов MIM.а Схематическое изображение процесса изготовления. b ПЭМ-изображение симметричной структуры с чередующимися слоями, осажденной напылением, с центральной канавкой шириной 5 нм, показанной на вставке. Слои серебра и фторида магния светло-серые и черные соответственно. c СЭМ-изображение среза в поперечном сечении той же слоистой структуры, отфрезерованное с использованием FIB. Выемки с обеих сторон устройства обеспечивают границы свободного пространства на обоих концах канавок
Полноразмерное изображение
На рис. 4b показано изображение поперечного сечения просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) симметрично-градуированной по ширине матрицы с шириной внешней канавки 35 нм и шириной центральной канавки 5 нм. Ультратонкие слои, которые стали возможными благодаря технологии тонкопленочного осаждения, обеспечивают чрезвычайно сильное усиление поля внутри канавок. В то время как тонкие пленки имеют присущую шероховатость поверхности, которая увеличивается с общим количеством нанесенного материала, ширина каждого слоя вдоль вертикальной оси остается неизменной, что является определяющим фактором в резонансной моде каждой канавки.
FIB используется для создания гладкой поверхности на передней части образца и фрезерования области свободного пространства позади устройства, в результате чего получается тонкий пакет MIM с желаемой длиной резонатора Фабри-Перо. Для создания биградиентного устройства образец наклоняют при фрезеровании задней грани таким образом, чтобы рез выполнялся под углом, создавая градиент длины канавки. На рис. 4в показан массив биградиентов после фрезерования FIB, где задний срез выполнялся при наклоне предметного столика на 9°. Хотя изображение поперечного сечения устройств не могло быть получено из-за хрупкости образца, угол разреза был подтвержден путем сравнения с моделированием. Пространственные и спектральные характеристики массивов измеряются с помощью гиперспектральной микроскопии дальнего поля с использованием устройства, показанного на рис. 5d.
Рис. 5: Оптический отклик градиентных матриц в ближней и дальней зоне.a , b Экспериментальные и смоделированные 1− R данные поглощения и смоделированные | Е | 2 /| E или | 2 Данные электрического поля для ТМ и ТЕ поляризации для a массива с градуированной шириной и b массива биградиентов. c Experimental 1− R Данные поглощения в зависимости от положения массива при ТМ-поляризации для массива с градиентом по ширине. Схема иллюстрирует изменение положения на массиве, а красные линии отображают смещение полос поглощения. d Схематическое изображение аппарата гиперспектральной микроскопии
Изображение в натуральную величину
Спектральная характеристика массивов с градацией по ширине и биградиентов
Усредненные спектры поглощения по поверхности прибора показаны на рис. 5 для обоих градуированных по ширине (рис. 5а) и биградиентных (рис. 5б) массивов, а также смоделированное поглощение и напряженность электрического поля в ближней зоне внутри канавок. Как экспериментальное, так и смоделированное поглощение, аппроксимированное как 1− R , где R — отражение от поверхности образца, а напряженность ближнего поля показывает значительное снижение интенсивности при поперечной электрической (TE) поляризации. Причина в том, что ППП возбуждаются только в канавках при поперечной магнитной (ТМ) поляризации 35 , что приводит к локализации в ближнем поле и увеличению поглощения. При ТЕ-поляризованном освещении ни в одном из наборов данных не возбуждаются ППП и не наблюдаются усиленные моды, что иллюстрирует вклад плазмонных резонансов в спектральный отклик.
Спектры поглощения массивов канавок при ТМ-поляризации показывают сильную корреляцию с смоделированным поглощением для обеих конструкций, что подтверждает правильность технологии изготовления. Хотя пики в экспериментальных данных несколько шире, чем в данных моделирования, из-за небольшого размера образца по отношению к полю зрения обычно наблюдается отличная корреляция между местоположениями пиков. Кроме того, в обоих наборах данных можно наблюдать корреляцию между поглощением в дальней зоне и усилением в ближней зоне, что иллюстрирует взаимосвязь между усиленным поглощением и локализацией света внутри наноструктуры. Поскольку ближние поля, усиленные плазмонами, обычно представляют значительный интерес, но измерения ближнего поля могут быть чрезвычайно трудными для выполнения, очень полезна возможность использовать измерения дальнего поля, из которых можно вывести информацию о поведении ближнего поля.
Как и предсказывалось теорией и моделированием, массивы канавок с градиентом по ширине и с большим градиентом демонстрируют радужные ловушки в видимом спектре, при этом спектр биградиента содержит больше пиков, чем спектр с градиентом по ширине. Однако в биградиентном устройстве значительного улучшения силы или однородности усиления поля не наблюдается. Принимая во внимание дополнительную сложность фрезерования FIB устройства с биградиентом, существует естественная привлекательность конструкций с градуировкой по ширине.
Пространственная характеристика градуированных по ширине и биградиентных массивов
На рис. 5c показана тепловая карта экспериментальной интенсивности поглощения в дальней зоне, аппроксимированная как 1− R , относительно положения на поверхности устройства для массива с градуированной шириной. На этом рисунке показано синее смещение пиков максимального поглощения от длинных к коротким длинам волн при перемещении по массиву от узкой ширины канавки к широкой. Этот сдвиг обусловлен изменением резонансов на отдельных канавках, ширина которых варьируется от 5 до 35 нм. На рис. 3а показано, что резонансная длина волны канавки обратно пропорциональна ширине канавки, так что узкие канавки усиливают более длинные волны, чем их более широкие аналоги, что приводит к синему смещению, показанному на рис. 5с. Хотя степень сдвига варьируется между полосами поглощения, это ожидаемо, так как связь между резонансной длиной волны и шириной канавки сильно нелинейна. При необходимости этот пространственный сдвиг можно усилить, увеличив расстояние между канавками или увеличив градиент ширины канавки.
Обсуждение
В этом исследовании мы представляем универсальную парадигму аналитического проектирования для градуированных по длине, градуированных по ширине и биградиентных радужных ловушек. Используя многослойный процесс осаждения тонких пленок, который позволяет точно контролировать ширину канавки, и фрезерование сфокусированного ионного луча, определяющее длину канавки, мы демонстрируем изготовление массивов канавок с градиентной градуировкой по ширине. Благодаря точному контролю легкого метода напыления тонких пленок была изготовлена канавка с минимальной шириной 5 нм, что позволило значительно увеличить усиление поля на поверхности массива по сравнению с существующими устройствами. Оптические характеристики с помощью микроскопии дальнего поля подтвердили усиление радужного поля на обоих устройствах, что согласуется с моделированием ближнего поля. Характеристики двух примерных массивов канавок сравнимы, что подчеркивает устройство с градуированной шириной как идеальную конструкцию из-за его относительной простоты изготовления. Синее смещение на устройствах шириной 1 мкм наблюдается в градуированном по ширине массиве, что согласуется с теоретическими предсказаниями.
Материалы и методы
Многослойные МИМ-структуры формируются путем последовательного напыления металлических и диэлектрических тонких пленок. Кремний, слой естественного оксида которого был удален травлением плавиковой кислотой, используется в качестве подложки из-за его беспрецедентной гладкости. Во время осаждения подложка вращается со скоростью 20 об/мин, чтобы обеспечить равномерную толщину пленки. Первоначально наносится слой хрома толщиной 10 нм для улучшения адгезии между серебром и нижележащим кремнием. Затем наносится первый слой серебра, после чего наносится первый диэлектрический слой. Этот процесс повторяется до тех пор, пока не будет сформировано желаемое количество слоев, которое в данном случае составляет всего 12 серебряных и 11 диэлектрических слоев. Параметры распыления на установке Kurt J Lesker для многоцелевого распыления оптимизированы для минимизации шероховатости слоев, в то время как толщина слоя контролируется с точностью до одного нанометра.
A Ga + Траверса FIB ZEISS используется для фрезерования многослойного пакета Ag-MgF 2 -Ag. Фрезерование FIB — это инструмент с высоким разрешением для придания формы материи в нанометровом масштабе, который позволяет формировать материю более чем в одном измерении. В то время как неоднородность материалов, таких как набор чередующихся металлических и диэлектрических слоев, создает проблемы для других методов, FIB может легко и точно разрезать пакет. В сочетании с возможностями СЭМ качество устройств можно проверять на месте, обеспечивая обратную связь в режиме реального времени о качестве нанофрезерованных структур. Кроме того, автоматическое управление столиком для фрезерования большого количества структур даже в масштабе пластины обеспечивает высокоточный, воспроизводимый и высокопроизводительный подход к быстрому прототипированию. Перед фрезерованием на верхнюю часть структуры напыляли 50 нм титана, чтобы уменьшить ионную имплантацию во время фрезерования. Ток измельчения 50 мА использовался для удаления большого количества материала позади устройства, а ток измельчения 10 мА использовался для определения краев устройства, сводя к минимуму ионную имплантацию.
Усиление поля в массивах канавок охарактеризовано с помощью гиперспектральной микроскопии в режиме отражения. Оптическая схема, показанная на рис. 5d, пропускает линейно поляризованный свет через светоделитель и линзу объектива ×100 на образец, установленный на пьезоэлектрическом предметном столике. Отражательная способность измеряется по всей поверхности образца с измерениями через каждые 100 нм в обоих пространственных измерениях. Измерения проводятся как при ТЕ, так и при ТМ поляризации, чтобы охарактеризовать эффекты усиления плазмонного поля внутри устройства.
Доступность данных
Весь код, моделирование и файлы данных, использованные для получения описанных результатов, можно получить у авторов по запросу.
Ссылки
Ding, S.Y. et al. Спектроскопия комбинационного рассеяния с усилением плазмона на основе наноструктур для анализа поверхности материалов. Нац. Преподобный Матер. 1 , 16021 (2016).
ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый
Huang, Z.C. et al. Технология обнаружения SERS на основе наноматериалов для биомедицинских приложений. Дж. Матер. хим. B 7 , 3755–3774 (2019).
Артикул Google ученый
Сиалла, Д. и др. Рамановская спектроскопия с усилением поверхности (SERS): прогресс и тенденции. Анал. Биоанал. хим. 403 , 27–54 (2012).
Артикул Google ученый
Лангер, Дж. и др. Настоящее и будущее комбинационного рассеяния с поверхностным усилением. ACS Nano 14 , 28–117 (2019).
Артикул Google ученый
Сюй К.С. и др. Одноосно растянутая гибкая поверхностная плазмон-резонансная пленка для универсальной диагностики комбинационного рассеяния с улучшенной поверхностью. Приложение ACS Матер. Интерфейсы 9 , 26341–26349 (2017 г.).
Артикул Google ученый
Сюй К.С. и др. Гибридные структуры металл-изолятор-металл на массиве нанопроволок кремния для поверхностного комбинационного рассеяния. Оптоэлектрон. англ. 44 , 185–191 (2017).
Google ученый
Bauch, M. et al. Плазмонно-усиленные флуоресцентные биосенсоры: обзор. Plasmonics 9 , 781–799 (2014).
Артикул Google ученый
Багра, Б. и др. Плазмонно-усиленная флуоресценция углеродных наноточек в золотых нанощелевых полостях. Ленгмюр 35 , 8903–8909 (2019).
Артикул Google ученый
Минг, Т. и др. Сильная поляризационная зависимость усиленной плазмоном флуоресценции на одиночных золотых наностержнях. Нано Летт. 9 , 3896–3903 (2009).
ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый
Ле, Ф. и др. Массивы металлических наночастиц: обычная подложка как для поверхностно-усиленного комбинационного рассеяния, так и для поверхностно-усиленного инфракрасного поглощения. ACS Nano 2 , 707–718 (2008 г.).
Артикул Google ученый
Осава, М. В Оптика ближнего поля и поверхностные плазмонные поляритоны (под ред. Кавата, С.) 163–187 (Берлин: Springer, 2001).
Кунду, Дж. и др. Спектроскопия инфракрасного поглощения с усилением поверхности (SEIRA) на подложках из нанооболочек. Хим. физ. лат. 452 , 115–119 (2008).
ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый
Neubrech, F. et al. Инфракрасная спектроскопия с усилением поверхности с использованием резонансных наноантенн. Хим. Ред. 117 , 5110–5145 (2017).
Артикул Google ученый
Кауранен М., Заяц А. В. Нелинейная плазмоника. Нац. Фотон. 6 , 737–748 (2012).
ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый
Гво, С. и др. Плазмонные метаповерхности для нелинейной оптики и количественного ГКР. САУ Фотон. 3 , 1371–1384 (2016).
Артикул Google ученый
Genevet, P. et al. Большое усиление нелинейных оптических явлений с помощью решеток с плазмонными нанорезонаторами. Нано Летт. 10 , 4880–4883 (2010).
ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый
Panoiu, N.C. et al. Нелинейная оптика в плазмонных наноструктурах. J. Опт. 20 , 083001 (2018).
ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый
Грамотнев Д.К., Божевольный С.И. Плазмоника за пределами дифракции. Нац. Фотон. 4 , 83–91 (2010).
ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый
Schuller, J.A. et al. Plasmonics для экстремальной концентрации света и манипулирования им. Нац. Матер. 9 , 193–204 (2010).
ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый
Чой, Х. и др. Сжатие поверхностных плазмонов для оптической фокусировки в наномасштабе. Опц. Экспресс 17 , 7519–7524 (2009 г.).
ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый
Кристофер П., Синь Х. Л. и Линик С. Реакции каталитического окисления с усилением видимого света на плазмонных серебряных наноструктурах. Нац. хим. 3 , 467–472 (2011).
Артикул Google ученый
Аслам У., Чавес С. и Линик С. Управление потоком энергии в мультиметаллических наноструктурах для плазмонного катализа. Нац. нанотехнологии. 12 , 1000–1005 (2017).
ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый
Сун, М. Т. и Сюй, Х. Х. Новое применение плазмоники: поверхностно-катализируемые реакции, управляемые плазмонами. Малый 8 , 2777–2786 (2012).
Артикул Google ученый
Lu, X.M. et al. Химический синтез новых плазмонных наночастиц. год. Преподобный физ. хим. 60 , 167–192 (2009).
ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый
Хлебцов Н.Г., Дыкман Л.А. Оптические свойства и биомедицинские применения плазмонных наночастиц. Дж. Квант. Спектроск. Радиат. Трансф. 111 , 1–35 (2010).
ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый
«>Поляков А. и др. Захват света в плазмонных нанополостях на металлических поверхностях. Дж. Вак. науч. Технол. В 29 , 06FF01 (2011).
Артикул Google ученый
Миядзаки, Х. Т. и Курокава, Ю. Сжатие волн видимого света в полость плазмона толщиной 3 нм и длиной 55 нм. Физ. Преподобный Летт. 96 , 097401 (2006).
ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый
Чжан, Н. и др. Сверхширокополосная метаповерхность для эффективного улавливания и локализации света: универсальная подложка для рамановской спектроскопии с улучшенной поверхностью для «всех» длин волн возбуждения. Доп. Матер. Интерфейсы 2 , 1500142 (2015 г.).
Артикул Google ученый
Ган, К. К. и Бартоли, Ф. Дж. Градиентные металлические решетки для захвата сверхширокополосных поверхностных волн на ТГц-частотах. IEEE J. Сел. Верхний. Квант. Электрон. 17 , 102–109 (2011).
ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый
Ган, К. К. и др. Экспериментальная проверка эффекта захвата радуги в адиабатических плазмонных решетках. Проц. Натл акад. науч. США 108 , 5169–5173 (2011).
ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый
Монтазери, А. О. и др. Радужный захват адиабатической настройкой внутриканавочной плазмонной связи. Опц. Экспресс 24 , 26745–26755 (2016).
ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый
«>Baumberg, J.J. et al. Экстремальная нанофотоника из сверхтонких металлических зазоров. Нац. Матер. 18 , 668–678 (2019).
ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый
Maier, SA Plasmonics: Fundamentals and Applications (Нью-Йорк: Springer, 2007).
Чандран, А. и др. Металл-диэлектрик-металл поверхностные резонаторы Плазмон-Поляритон. Физ. Ред. B 85 , 085416 (2012 г.).
ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый
Гриффитс, DJ Введение в электродинамику (Бостон: Pearson Prentice Hall, 2005).
Гордон, Р. Свет в субволновой щели в металле: распространение и отражение. Физ. Версия Б 73 , 153405 (2006 г.).
ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый
Ган, К. К. и Бартоли, Ф. Дж. Разработка поверхностной дисперсии планарной плазмонной чирпированной решетки для полного улавливания видимой радуги. Заяв. физ. лат. 98 , 251103 (2011).
ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый
Kim, J. et al. Возбуждение импульсов медленного поверхностного плазмона в плазмонном волноводе металл-изолятор-металл с чирпированной решеткой. Опц. Экспресс 22 , 18464–18472 (2014).
ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый
Thareja, V. et al. Анизотропные метаповерхности как настраиваемые подложки SERS для 2D-материалов. САУ Фотон. 6 , 1996–2004 (2019).
Артикул Google ученый
West, P. R. et al. Поиск лучших Plasmonic материалов. Лазер Фотон. Откр. 4 , 795–808 (2010).
ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый
Li, G.C. et al. Нанорезонаторы с плазмонными частицами на пленке: универсальная платформа для спектроскопии и фотохимии с плазмонным усилением. Нанофотоника 7 , 1865–1889 (2018).
Артикул Google ученый
Каземи-Занджани, Н. и др. Многоволновая рамановская спектроскопия с поверхностным усилением с использованием радужных ловушек в плазмонных решетках с градиентной шириной. Доп. Опц. Матер. 6 , 1701136 (2018).
Артикул Google ученый
Загрузить ссылки
Благодарности
Авторы выражают признательность за помощь Трэвису Касагранде из Канадского центра электронной микроскопии и Селвену Вирасавми из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли с фрезерованием FIB и ПЭМ-визуализацией. Это исследование поддерживается Исследовательским фондом Онтарио — Программа повышения квалификации, Советом по естественным наукам и инженерным исследованиям Канады, Канадским исследовательским фондом и Университетом Торонто. Это исследование также было поддержано программой Mitacs Globalink и наградой в области микронанотехнологий, предоставленной CMC Microsystems. Это исследование также частично поддерживается программой Berkeley Synchrotron Infrared Infrared Structural BioImaging (BSISB) в соответствии с контрактом DOE Office of Science № DE-AC02-05Ch21231. Работа в Molecular Foundry поддерживалась Управлением науки, Управлением фундаментальных энергетических наук Министерства энергетики США по контракту № DE-AC02-05Ch21231.
Author information
Authors and Affiliations
Department of Electrical & Computer Engineering, University of Toronto, Toronto, Ontario, M5S 3G4, Canada
Katelyn Dixon, Moein Shayegannia & Nazir P. Kherani
Lawrence Berkeley Национальная лаборатория, 1 Cyclotron Rd., Беркли, Калифорния, 94720, США
Артур О. Монтазери, Эдвард С. Барнард, Стефано Кабрини и Хой-Йинг Холман
Факультет материаловедения и инженерии, Университет Торонто, Торонто , Онтарио, M5S 3G4, Канада
Наоми Мацуура и Назир П. Керани
Авторы
- Кейтлин Диксон
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- Arthur O. Montazeri
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- Moein Shayegannia
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Академия
- Edward S. Barnard
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- Stefano Cabrini
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- Naomi Matsuura
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- Hoi-Ying Holman
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- Назир П. Керани
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
Contributions
K. D. разработал парадигму аналитического проектирования для устройств с градуировкой по ширине, градуировке по длине и биградиенту, оптимизировал процедуру напыления, выполнил фрезерование FIB устройств, выполнил измерения в дальней зоне и написал рукопись. AOM и SC помогли с проектированием устройства и фрезерованием FIB, а также предоставили научно-технические консультации. РС. консультирование по вопросам проектирования и изготовления устройств. Э.С.Б. разработал установку микроскопа и помогал с измерениями. Н.М., Х.-Ю.Х. и Н.П.К. курировал проект.
Автор, ответственный за переписку
Переписка с Назир П. Керани.
Заявление об этике
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Дополнительная информация
Дополнительный материал
Права и разрешения
Открытый доступ Эта статья находится под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License, которая разрешает использование, совместное использование, адаптацию, распространение и воспроизведение на любом носителе или в любом формате. , при условии, что вы укажете первоначальных авторов и источник, предоставите ссылку на лицензию Creative Commons и укажите, были ли внесены изменения. Изображения или другие сторонние материалы в этой статье включены в лицензию Creative Commons для статьи, если иное не указано в кредитной строке материала. Если материал не включен в лицензию Creative Commons статьи, а ваше предполагаемое использование не разрешено законом или превышает разрешенное использование, вам необходимо получить разрешение непосредственно от правообладателя. Чтобы просмотреть копию этой лицензии, посетите http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.
Перепечатка и разрешения
Об этой статье
Эту статью цитирует
Сверхширокополосные поглотители из метаматериалов от длинных до очень длинных инфракрасных лучей
- Ю Чжоу
- Чжэн Цинь
- Ичунь Лю
Свет: наука и приложения (2021)
Полноцветная улучшенная генерация второй гармоники с использованием захвата радуги в сверхтонких гиперболических метаматериалах
- Цзюньхао Ли
- Гуанвэй Ху
- Лин Чен
Nature Communications (2021)
Безакустический поверхностный фононный кристаллический резонатор для малошумящего гравиметрического детектирования в жидкости
%PDF-1. 4 % 1 0 объект > эндообъект 2 0 объект >поток application/pdfdoi:10.1038/s41378-020-00236-9
OL Early Posting
Сверхчувствительные некогерентные оптические методы для измерения смещения в полном поле
Shanwu Li and Yongchao Yang
DOI: 10. {*} \propto ( \sigma_{n}/\sqrt{N})\дельта p$.
Многомодовый оптоволоконный датчик поверхностного плазмонного резонанса на основе конуса вниз-вверх
Бинджи Джин и Дуннин Ван
DOI: 10.1364/OL.474801 Поступила в редакцию 02 сентября 2022 г.; Принято 21 сентября 2022 г .; Опубликовано 22 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Предложен и продемонстрирован многомодовый волоконный датчик поверхностного плазмонного резонанса на основе конуса вниз-вверх для измерения показателя преломления. Устройство изготавливается путем сращивания двух многомодовых волокон в процессе нагрева и проталкивания для формирования конуса вверх, с последующим нагревом и вытягиванием волокна, прилегающего к области конуса вверх, для формирования конуса вниз, а затем с использованием метода магнетронного напыления для осаждения Cr. + Слой Ag 50 нм на поверхности конуса вниз-вверх. Такая структура эффективно увеличивает коэффициент конусности и, следовательно, повышает чувствительность измерения. Полученные экспериментальные результаты показывают, что в диапазоне показателей преломления 1,345 ~ 1,375 достигается чувствительность показателя преломления ~3264,01 нм/RIU. Устройство имеет компактные размеры и его полная длина составляет ~2,75 мм. Кроме того, надежность устройства лучше, чем у ранее описанных волоконно-оптических датчиков плазмонного резонанса из-за его относительно большого диаметра перетяжки 40 мкм для конуса вниз. Ожидается, что устройство найдет потенциальное применение в биологических и химических сенсорах.
Однофотонные нелинейности и блокада фотонной молекулы с сильным возбуждением ; Принято 21 сентября 2022 г .; Опубликовано 22 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Достижение режима однофотонной нелинейности в фотонных устройствах только за счет использования присущей обычным материалам восприимчивости высокого порядка откроет дверь для практических квантово-фотонных технологий на основе полупроводников. Здесь мы показываем, что этот режим может быть достигнут в трехрезонансном интегрированном фотонном устройстве, состоящем из двух связанных кольцевых резонаторов, без обязательного ограничения малого объема, в материальной платформе, демонстрирующей внутреннюю нелинейность третьего порядка. Сильно возбуждая один из трех резонансов системы, слабый когерентный зонд на одном из других приводит к сильно подавленной двухфотонной вероятности на выходе, о чем свидетельствует антигрупповая корреляционная функция второго порядка при нулевой задержке при непрерывной волне. вождение.
Когерентная оптическая безопасная связь со скоростью 60 Гбит/с на расстоянии более 100 км с гибридным хаотическим шифрованием с использованием одного IQ-модулятора с двойной поляризацией
Yuqing Wu, Hanwen Luo, Lei Deng, Qi Yang, Xiaoxiao Dai, Deming Liu и Mengfan Cheng
DOI: 10.1364/OL.470839 Поступило 18 июля 2022 г.; Принято 21 сентября 2022 г .; Posted 22 Sep 2022 View: PDF
Abstract: Предложена и экспериментально исследована система когерентной оптической защищенной передачи на основе одного синфазно-квадратурного модулятора с двойной поляризацией (IQM). Один пучок поляризованного света используется для создания широкополосного хаоса путем настройки нелинейного оптоэлектронного генератора. В то время как другой луч поляризованного света нес зашифрованный сигнал. Зашифрованный сигнал получается путем последовательного шифрования аналогового хаоса и цифрового хаоса. Взаимная маска гибридных хаотических сигналов может эффективно повысить эффективность защиты. Более того, изменяя глубину шифрования аналоговых и цифровых векторов, можно гибко регулировать производительность передачи. Коммерческий IQM с двойной поляризацией может одновременно генерировать хаотический сигнал и загружать сообщение, что обеспечивает решение с высокой степенью интеграции. Алгоритм быстрого анализа независимых компонентов (ICA) применяется для компенсации вращения состояния поляризации (RSOP). Реализована передача зашифрованного сигнала с квадратурной фазовой манипуляцией (QPSK) со скоростью 60 Гбит/с по одномодовому волокну на 100 км, а показатель коэффициента ошибок при дешифрировании (BER) ниже 7% порога прямой коррекции ошибок (FEC) (BER=3,8× 10-3).
Устранена неравновесность вращения и вибрации с помощью вращательного VIPA-CARS
Скотт Стейнмец, Тимоти Чен, Бенджамин Голдберг, Крис Лимбах и Кристофер Кливер
DOI: 10.1364/OL.474072 Получено; Принято 20 сентября 2022 г .; Опубликовано 21 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Одновременные вращательные и колебательные температуры измеряются в плазме N2 с вращательным когерентно-антистоксовым комбинационным рассеянием (CARS), разрешенным с помощью спектрометра на основе виртуального изображения с фазированной решеткой (VIPA). VIPA спектрально разделяет вращательные переходы для каждого колебательного состояния, позволяя непосредственно измерять колебательные совокупности. Показано, что VIPA-CARS обеспечивает более точные измерения неравновесных температур, чем вращательные CARS с разрешением решетки. Обсуждаются общие характеристики, ограничения и возможные варианты использования VIPA-CARS.
Вставной наконечник датчика на основе ап-конверсионной флуоресценции в теллуритовом стекле, легированном Er3+/Yb3+, для теплового мониторинга миниатюрной катушки обмотки
Wei Liu, Dianchang Song, Zhiyuan Yin, FAN ZHANG, Bin Li, FANG Wang, Xuenan Zhang, Xin Yan, Takenobu Suzuki, Yasutake Ohishi и Tonglei Cheng
DOI: 10.1364/OL.473041 Поступила в редакцию 11 августа 2022 г.; Принято 20 сентября 2022 г .; Опубликовано 22 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Мы демонстрируем съемный наконечник датчика с максимальным диаметром поперечного сечения всего 1 мм для теплового мониторинга в режиме реального времени миниатюрной обмотки высокой плотности, который может соответствовать потребности разработки миниатюризации электромагнитных приводов. Из-за высокой эффективности люминесценции ап-конверсии теллуритовое стекло с оптимизированным соотношением легирующих элементов Er3+/Yb3+ было приклеено к торцу кварцевого волокна для термочувствительного наконечника. Информация о температуре демодулируется с использованием метода соотношения интенсивностей флуоресценции, что дает нелинейный отклик с R2 до 0,9.978. В широком диапазоне температур от 253,55 до 442,45 К зондовый датчик демонстрирует хорошую повторяемость, отличную стабильность, высокую чувствительность 52,7×10-4 К-1, малую абсолютную погрешность в пределах ±1 К и малое время отклика 2,03 с. . Было успешно доказано, что это миниатюрное устройство с сильной защитой от помех для управления состоянием катушек обмотки с высокой плотностью.
Сверхнизкоуровневое полностью оптическое самопереключение в наноструктурированной муаровой сверхрешетке
Zhongshuai Zhang, Di Liu, Yanyan Huo, and Tingyin Ning
DOI: 10.1364/OL.468191 Поступила в редакцию 17 июня 2022 г.; Принято 20 сентября 2022 г .; Опубликовано 22 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Мы сообщаем об полностью оптическом самопереключении, выполненном при сверхнизком уровне интенсивности в наноструктурированной сверхрешетке муара на кремниевой платформе. Муаровая сверхрешетка была сформирована путем скручивания двух наборов решеток фотонного графена в кремниевой мембране в одном слое под магическим углом 9,43°. Была сформирована почти плоская зона, и электрическое поле было чрезвычайно ограничено в центре сверхрешетки, что делает возможным полностью оптическое переключение при сверхнизкой интенсивности, когда учитывалась керровская нелинейность кремния. Интенсивность, которая была снижена до 300 Вт/м2 и даже 20 Вт/м2, может реализовать коэффициент пропускания наноструктуры от 0 до 80% при x- и y-поляризации соответственно, и может быть дополнительно уменьшена за счет оптимизации наноструктуры или нелинейного материалы. Результаты показывают, что муаровые сверхрешетки, изготовленные из нелинейных материалов, перспективны для интегральных полностью оптических устройств.
Почти вырожденное двухцветное импульсное когерентное рамановское гиперспектральное изображение
Дэвид Смит, Сиддарт Шивкумар, Джеффри Филд, Джесси Уилсон, Эрве Риньо и Рэнди Бартельс
Принято 20 сентября 2022 г . ; Опубликовано 20 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Импульсное вынужденное комбинационное рассеяние (ISRS) — это надежный метод изучения низких частот (
Волоконный лазер ZrF4 с содопированием Er3+/Dy3+ и накачкой из красных диодов: перспективная платформа для лазеров среднего ИК-диапазона
Хунью Ло, Юнчжи Ван, Цзюньшэн Чен, Бяо Ван, Цзяньфэн Ли и Юн Лю
DOI: 10.1364/OL.470436 Поступила в редакцию 14 июля 2022 г.; Принято 20 сентября 2022 г .; Опубликовано 20 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Резюме: Мы впервые, насколько нам известно, сообщаем о генерации лазера в среднем инфракрасном (среднем ИК) диапазоне от Er3+/, покрытого красным диодом, с накачкой. Волоконный лазер ZrF4, легированный Dy3+. Прямое возбуждение лазерным диодом 659 нм, автономный лазер с длиной волны ~ 3,4 мкм, в основном от 4F9Переход /2→4I9/2 Er3+ был достигнут при комнатной температуре с максимальной мощностью 0,8 Вт и крутизной эффективности 8,8%. В этой системе долгоживущие возбужденные состояния 4I11/2 и 4I13/2 быстро опустошаются содопированными ионами Dy3+ за счет передачи энергии помимо одновременной ап-конверсии передачи энергии между ионами Er3+, в результате чего ускоряется рециркуляция ионов. В то время как также наблюдается состояние автономной работы на двух длинах волн при ~ 3,3 и ~ 3,5 мкм, при этом общая максимальная мощность составляет 0,95 Вт с коэффициентом полезного действия 10,7%. Путем введения в систему решетки можно осуществлять непрерывную перестройку длины волны в диапазоне 642 нм от 3053,9до 3695,9 нм. Эта предложенная схема обеспечивает простую и многообещающую новую платформу для генерации лазеров в среднем ИК-диапазоне 3–4 мкм.
Полностью оптическая выборка ультракоротких лазерных импульсов на основе возмущенной решетки переходных процессов
OL.473294 Поступила в редакцию 16 августа 2022 г.; Принято 20 сентября 2022 г .; Опубликовано 20 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Abstract: Мы предлагаем и демонстрируем полностью оптический метод выборки импульсов, основанный на процедуре переходной решетки (TG) с возмущением, который обеспечивает простой и надежный способ характеризации ультракоротких лазерных импульсов без использования алгоритма поиска. В нашем подходе более слабый импульс сигнала на два порядка возмущает дифрагированный импульс от ТГ, который генерируется другим сильным фундаментальным импульсом. Модуляция энергии дифрагированного импульса непосредственно представляет собой временной профиль сигнального импульса. Мы успешно охарактеризовали импульсы с несколькими и несколькими циклами, что согласуется с результатами, подтвержденными широко используемым методом оптического стробирования с частотным разрешением (FROG). Наш метод обеспечивает потенциальный способ охарактеризовать форму ультракоротких лазерных волн от глубокого УФ до дальнего инфракрасного диапазона.
Метод поддержания когерентности сигнала в лидаре и экспериментальная проверка
Цзинхан Гао, Даоцзин Ли, Кай Чжоу, Аньцзин Цуй, Цзян Ву и Юань Яо
DOI: 10.1364/OL. Принято 20 сентября 2022 г .; Опубликовано 20 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: По автогетеродинному сигналу, полученному лидаром при различных задержках волокна, была создана модель сигнала гетеродина, и на основе метода поддержания когерентности сигнала в лидаре цифровая задержка была улучшена за счет использования нескольких компонентов синусоидальной частотной модуляции. Эксперимент по обнаружению изображения был проведен для цели с высокой отражательной способностью на расстоянии 5,4 км. Когерентность лидарного сигнала поддерживалась путем комбинирования метода коррекции опорного канала излучения и метода коррекции опорного канала гетеродина, сопровождаемого использованием фазового спектра для анализа эффекта коррекции. Результаты обработки эхо-сигнала показали, что метод может устранить фазовые ошибки высокого порядка, которые не могут быть скомпенсированы алгоритмом фазово-градиентной автофокусировки, и улучшить когерентность сигнала, что может быть использовано для обнаружения и визуализации дальних целей.
Сотметровая шкала, киловаттная пиковая мощность, почти дифракционное ограничение, передача импульсов среднего инфракрасного диапазона через полое волокно с малыми потерями
Qiang Fu, Yudi Wu, Ian A. Davidson, Lin Xu, Gregory Jasion, Sijing Liang, Shuichiro Rikimi, Francesco Poletti, Natalie Wheeler и David Richardson
DOI: 10. 1364/OL.473230 Поступила в редакцию 16 августа 2022 г.; Принято 19 сентября 2022 г .; Опубликовано 20 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Мы сообщаем о мощной одномодовой системе доставки импульсов среднего инфракрасного диапазона (MIR) через антирезонансное полое волокно (HCF) с рекордным расстоянием доставки 108 м. Ближний дифракционно-ограниченный свет MIR передавался HCF на длинах волн 3,12–3,58 мкм с использованием перестраиваемого оптического параметрического генератора (OPO) в качестве источника света. УВУ предварительно продували аргоном для устранения или уменьшения потерь на паразитное поглощение газов (HCl, CO2 и т. д.). Минимальные значения потерь в волокне составили 0,05 и 0,24 дБ/м на 3,4–3,6 мкм и 4,5–4,6 мкм соответственно, при этом показатель потерь на 4,5–4,6 мкм представляет собой новый рекорд низких потерь для HCF в этой области спектра. При эффективности связи ~70% средние мощности 592 мВт и 133 мВт были доставлены через 5 м и 108 м УВУ соответственно. Предполагая, что длительность импульсов МИК в 120 пс остается неизменной в низкодисперсионном ГТС (теоретический максимум 0,4 пс/нм/км), соответствующие расчетные пиковые мощности составили 4,9 кВт и 1,1 кВт.
Эффективная генерация импульсов среднего инфракрасного диапазона с несколькими периодами за счет внутриимпульсной генерации разностной частоты в YCOB
Xingbin Gu, Jinsheng Liu, Peng Yuan, xiaoniu Tu, Dongfang Zhang, Jing Wang, Guoqiang Xie и Jingui Ma
DOI: 10.1364/OL.473960 Поступила в редакцию 23 августа 2022 г.; Принято 19 сентября 2022 г .; Posted 19 Sep 2022 View: PDF
Abstract: Кристаллы оксибората иттрия-кальция (YCOB) широко применяются для генерации интенсивных лазеров ближнего инфракрасного диапазона путем оптического параметрического усиления. Здесь мы показываем, что кристаллы YCOB, ориентированные как в главных плоскостях XZ, так и в XY, обладают свойством широкополосного фазового синхронизма генерации внутриимпульсной разностной частоты в среднем инфракрасном диапазоне. Импульсы с небольшим числом периодов перестройки от 2 до 4 мкм экспериментально получены с использованием лазера накачки 7,5 фс на длине волны 800 нм, в котором эффективность преобразования может достигать 2,5%. С помощью кристалла большого размера и мощного лазера накачки внутриимпульсная генерация разностной частоты на основе YCOB может обеспечить новый способ прямого производства интенсивных импульсов среднего инфракрасного диапазона с несколькими циклами.
Независимый радиочастотный приемник с двумя и одной боковой полосой с нижней ПЧ на основе одного фотодетектора Поступила в редакцию 16 августа 2022 г.; Принято 19 сентября 2022 г .; Опубликовано 20 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Две боковые полосы независимого двухполосного (двойного SSB) сигнала могут нести различную информацию, что обеспечивает более высокую спектральную эффективность и пропускную способность системы. Однако приемник разделяет сигнал на два канала, пара оптических полосовых фильтров (OBPF) и фотодетекторов (PD), как правило, требуется для выбора и обнаружения независимого двойного сигнала SSB соответственно. Чтобы уменьшить сложность и стоимость приемника, мы предлагаем новую независимую схему обнаружения сигнала с двумя SSB, основанную на одном PD в сочетании с обычным DSP. Теоретический анализ представлен и подтвержден моделированием. Левая боковая полоса (LSB) и правая боковая полоса (RSB) модулируются квадратурной фазовой манипуляцией (QPSK). Сигнал 16QAM со скоростью 10 Гбит/с синтезируется из 2×5 Гбит/с с двойной SSB QPSK. После 50-километровой передачи по стандартному одномодовому волокну (SSMF) независимый двойной SSB извлекается с помощью DSP. Частота ошибок по битам (BER) двойного SSB (LSB и RSB) ниже порога прямой коррекции ошибок с жестким решением (HD-FEC), равного 3,8×10-3
Углоселективное киральное поглощение, индуцированное дифракционным взаимодействием в метаповерхностях 08 августа 2022 г .; Принято 19 сентября 2022 г .; Опубликовано 21 сентября 2022 г. Вид: PDF
Аннотация: Здесь мы сообщаем, что простая киральная метаповерхность с массивами витых металлических разрезных проволок обеспечивает высокоэффективное и динамически настраиваемое киральное поглощение в широком спектральном диапазоне путем сканирования угла падения в несколько градусов. Селективное по углу киральное поглощение возникает в результате поверхностного плазмонного резонанса, который возбуждается дифракционными эффектами метаповерхности. Простая хиральная метаповерхность с помощью дифракции обеспечивает простую стратегию создания динамически настраиваемых хиральных устройств и предлагает интригующие возможности для различных приложений во встроенных детекторах/излучателях света с круговой поляризацией, хиральных датчиках, хиральных лазерах и т.д.
Многослойная диэлектрическая металинза
J. Basilio-Ortiz and Ivan Moreno
DOI: 10.1364/OL.474974 Поступила в редакцию 07 сентября 2022 г.; Принято 18 сентября 2022 г .; Posted 20 Sep 2022 View: PDF
Abstract: Предложена и проанализирована металинза, чьи метаатомы (нанорассеиватели) объединены стопкой четвертьволновых диэлектрических слоев. Каждый многослойный метаатом представляет собой наностолб, состоящий из чередующихся слоев материалов с высоким и низким показателем преломления. Мы показываем, что наностолбики многослойной металинзы могут иметь меньшее соотношение сторон, чем наностолбики стандартной металинзы, и иметь аналогичные оптические свойства (эффективность фокусировки и цветность).
Управление шириной оптического луча в топологических псевдоспин-зависимых волноводах с использованием полностью диэлектрических фотонных кристаллов 10.1364/OL.474271 Поступила в редакцию 31 августа 2022 г.; Принято 18 сентября 2022 г .; Posted 19 Sep 2022 View: PDF
Abstract: Мы предлагаем перестраиваемый по ширине топологический псевдоспин-зависимый волновод (TPDW), который может манипулировать шириной оптического пучка путем построения гетероструктуры из полностью диэлектрических фотонных кристаллов (PhC). Гетероструктура может быть реализована введением ФК с двойными дираковскими конусами в две другие ФК с разными топологическими индексами. Топологические состояния псевдоспин-зависимого волновода (TPDWS), полученные из TPDW, демонстрируют однонаправленный транспорт и иммунитет к дефектам. Используя эти характеристики TPDWS, мы дополнительно разрабатываем топологический псевдоспин-зависимый расширитель луча в качестве потенциального применения нашей работы, который может расширять узкий пучок в более широкий на длине волны связи 1,55 мкм и устойчив к трем видам дефектов. Предлагаемый TPDW с широкой регулируемой шириной может лучше стыковаться с другими устройствами для достижения стабильной и эффективной передачи света. В то же время полностью диэлектрические ФК имеют пренебрежимо малые потери на оптических длинах волн, что обеспечивает широкую перспективу применения фотонных интегральных устройств.
SCMA-OFDM PON на основе алгоритмов хаотического SLM-PTS с ухудшенным PAPR для повышения сетевой безопасности Yongfeng Wu и Xiangjun Xin
DOI: 10.1364/OL.471658 Поступила в редакцию 1 августа 2022 г.; Принято 18 сентября 2022 г .; Опубликовано 19 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: В этом письме мы предлагаем новый способ уменьшения отношения пиковой мощности к средней мощности (PAPR) на основе выборочной последовательности частичной передачи (SLM-PTS), которая использует хаотические последовательности, приводящие к случайным фазам и случайным расщепленным позициям. Впервые открытый и закрытый ключи используются для шифрования в системе множественного доступа с разреженным кодом и мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (SCMA-OFDM). Открытые ключи используются для улучшения PAPR, в то время как закрытые ключи демонстрируют большие перспективы в защите конфиденциальности для разных пользователей. Между тем, точные фазы и положения разделения в приемнике могут быть легко получены путем передачи начальных значений и параметров трехмерной хаотической системы Лоренца, что значительно упрощает передачу информации о боковой полосе с ключевым пространством почти 10¹⁵²⁹. Кроме того, была экспериментально продемонстрирована передача зашифрованных сигналов SCMA-OFDM со скоростью 42 Гбит/с по семижильному волокну длиной 2 км, что показало, что предложенная схема может улучшить чувствительность приемника на 1,0 дБ по сравнению с традиционными сигналами SCMA-OFDM из-за большое снижение PAPR. А производительность нелегального ONU держится на уровне около 0,5, что свидетельствует о высокой безопасности передаваемого сообщения.
Фемтотесла ⁴He Магнитометр с многопроходной ячейкой
Ян Лю, Сян Пэн, Хайдонг Ван, Боуэн Ван, Кайвен И, Донг Шэн и Хун Го
Получение Принято 17 сентября 2022 г .; Posted 19 Sep 2022 View: PDF
Abstract: В этой статье мы предлагаем однолучевой нелинейный магнитооптический магнитометр (NMOR) с многопроходной газоразрядной ячейкой ⁴He. В отличие от однопроходной кюветы многопроходная кювета позволяла лазерным лучам проходить через атомный ансамбль метастабильного состояния двадцать два раза, что напрямую увеличивает длину оптического пути и значительно усиливает магнитооптическое вращение в образце газа ⁴He. Основанный на нелинейном вращении Фарадея, магнитометр ⁴He с многопроходной ячейкой демонстрирует минимальный уровень шума 9{1/2}. Кроме того, более широкая ширина линии в атомах метастабильного состояния реализует магнитометр NMOR ⁴He с полосой пропускания 3 дБ 4,3 кГц, в отличие от сверхузкой ширины линии в ячейках с антирелаксирующим покрытием или щелочнометаллических ячейках без спинообмена и релаксации с буферным газом. Поскольку ячейка ⁴He работает без нагрева или криогенного охлаждения, магнитометр ⁴He с чувствительностью к фемтотеслам и полосой пропускания в кГц демонстрирует потенциал в биомагнитных приложениях, таких как магнитокардиография и магнитоэнцефалография.
Пространственно мультиплексированное когерентное антистоксово комбинационное рассеяние fs/ps для многоточечных измерений
Эрик Браун, Михаил Слипченко, Сукеш Рой и Терренс Мейер
Принято 16 сентября 2022 г.; Опубликовано 19 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Представлен новый метод измерения многоточечного гибридного вращательного когерентного антистоксова комбинационного рассеяния (RCARS) в fs/ps. Пучок накачки/Стокса и зондирующий луч разделены на 16 дискретных точек по 90 и 24 мкДж/импульс соответственно, используя простые дифракционные оптические элементы, которые используются в сочетании с фокусирующей линзой и узкополосным спектральным усилителем для возбуждения на частоте 1 кГц вдоль линейной решетки объемов зонда. Однократные и усредненные измерения температуры и профиля O2/N2 демонстрируются вдоль линии с шагом 1 мм при комнатной температуре и в нагретом потоке N2. Это позволяет проводить измерения в различных пространственных пределах для одномерных профилей и потенциально двумерных сеток в простой и компактной оптической схеме.
Однократная количественная фазовая визуализация с фазовой модуляцией жидкокристаллического пространственного модулятора света (LC-SLM) при освещении белым светом
Chen Fan, Hong Zhao, Zixin Zhao, Junxiang Li, Yijun Du, Xingyu Yang и Lu Zhang
DOI: 10.1364/OL.468807 Поступила в редакцию 24 июня 2022 г.; Принято 16 сентября 2022 г.; Опубликовано 19 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Мы предлагаем новый метод однократной количественной фазовой визуализации (QPI) с фазовой модуляцией жидкокристаллического модулятора пространственного света (LC-SLM) при освещении белым светом. Изучая характеристики фазовой модуляции LC-SLM при освещении белым светом, изображения, снятые с разными длинами волн, эквивалентны изображениям, снятым на разных расстояниях расфокусировки при загрузке рисунка линзы Френеля на LC-SLM. В результате цветная камера может одновременно получать яркое изображение на разных расстояниях расфокусировки. Наконец, фаза извлекается из одиночного цветного изображения с помощью уравнения переноса интенсивности (TIE). Чтобы продемонстрировать гибкость и точность нашего метода, проводится количественное измерение фазового объекта фототравления и эритроцитов человека. Далее проводятся исследования живых дрожжевых клеток для проверки возможности динамического измерения. Представленный метод обеспечивает простой, эффективный и гибкий способ выполнения количественного фазового изображения с высоким разрешением в реальном времени без ущерба для поля зрения (FOV), который может быть дополнительно интегрирован в обычный микроскоп для достижения микроскопического QPI в реальном времени.
Оптическая фазированная решетка с встроенной фазовой калибровкой
Матиас Прост, Джон Кьельман, Сарвагья Двиведи, Александр Марининс, Хемант Тьяги, Тангла Коннюй, ФИЛИПП СУССАН, Маркус Далем, Ксавье Роттенберг и Рулоф 3 Янсен 90: 10.1364/OL.467779 Поступила в редакцию 12 июля 2022 г.; Принято 16 сентября 2022 г.; Posted 19 Sep 2022 View: PDF
Abstract: Оптическая фазированная решетка (OPA) с фазовым контролем и контролем фазы необходима для правильной работы устройства. В этой статье демонстрируется встроенная система фазовой калибровки для оптических фазированных решеток. Структуры компактных фазовых опросчиков и считывающих фотодиодов реализованы в архитектуре OPA, чтобы обеспечить коррекцию фазовой ошибки для высокоточного управления лучом с калибровкой линейной сложности. 32-канальный OPA с шагом 2,5 мкм изготовлен в фотонном стеке Silicon-SiN. Считывающие фотодетекторы представляют собой кремниевые фотодетекторы туннельного типа (PATD) для обнаружения субзонного света без изменения процесса. После процедуры калибровки на основе модели луч, излучаемый OPA, демонстрирует коэффициент подавления боковых лепестков -11 дБ и расходимость луча 0,9.7°×0,58° при входной длине волны 1,55 мкм. Также выполняются калибровка и настройка в зависимости от длины волны, что позволяет управлять двумерным лучом и генерировать произвольные диаграммы с помощью процедуры низкой сложности.
Моделирование подводного оптического канала с помощью рефлектора
SAMET YILDIZ, ibrahim baglica, Burak Kebapci, Mohammed Elamassie и Murat Uysal
DOI: 10.1364/OL.4704028 Получено; Принято 16 сентября 2022 г.; Опубликовано 19 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Abstract: Подводная световая связь (UVLC) была предложена в качестве высокоскоростной альтернативы акустической сигнализации. Хотя большинство систем UVLC настроены на работу в условиях прямой видимости (LOS), также можно использовать отраженные сигналы для повышения производительности. В этой статье мы предлагаем закрытое выражение для потерь на подводном пути, предполагая передачу без прямой видимости (NLOS) через водную поверхность и искусственный отражатель (например, зеркало) в дополнение к линии прямой видимости. Используя полученное выражение, мы количественно определяем достижимое усиление NLOS, определяемое как отношение между максимально достижимым коэффициентом канала от отражения и общим коэффициентом канала. Мы подтверждаем наши выводы экспериментально, используя поверхность воды и зеркало в качестве отражающих поверхностей в аквариуме.
Усилитель лазера на тонком диске с масштабируемой мощностью на титан-сапфире
Jianwang Jiang, Xu Zhang, Zhaohua Wang, Hao Teng, SHAOBO FANG, Jiangfeng Zhu и Zhiyi Wei
DOI: 94/47934 Поступила в редакцию 23 августа 2022 г.; Принято 16 сентября 2022 г.; Опубликовано 19 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Мы экспериментально демонстрируем лазерную систему Ti:сапфир с усилением чирпированных импульсов (CPA) 38 фс, основанную на масштабируемой по мощности схеме тонкого диска со средней выходной мощностью 1,45 Вт при частоте повторения 1 кГц, что соответствует пиковой мощности 38 ГВт. Был получен профиль пучка, близкий к дифракционному пределу, с измеренным значением М2 около 1,1. Он демонстрирует потенциал сверхинтенсивного лазера с высоким качеством луча по сравнению с обычным усилителем с объемным усилением. Насколько нам известно, впервые сообщается о регенеративном усилителе на титан-сапфире, основанном на тонком диске и достигающем частоты 1 кГц.
Подавление супермодового шума и контроль частоты повторения в волоконном лазере с гармонической синхронизацией мод, реализуемый посредством взаимодействия последовательности импульсов с совмещенным излучением непрерывного излучения
Валерия Рибенек, Дмитрий Коробко, Андрей Фотиади и Дж. Тейлор 10.1364/OL.472780 Поступила в редакцию 09.08.2022; Принято 15 сентября 2022 г.; Опубликовано 19 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Мы сообщаем о новых методах, позволяющих как уменьшить шум супермодового лазера, так и высокоточно настроить частоту повторения импульсов (PRR) в солитонном волокне с гармонической синхронизацией мод (HML). лазер, использующий нелинейную эволюцию поляризации (NPE). Принцип работы основан на резонансном взаимодействии между солитонными импульсами и узкополосной непрерывной волновой составляющей (CW), совместно генерируемой в одном и том же лазерном резонаторе. В отличие от наших недавних результатов, опубликованных в Optics Letters [1, 2], новые методы реализуются только за счет специальной настройки резонатора лазера HML и не требуют использования внешнего перестраиваемого лазерного источника непрерывного действия.
Нелинейный первично-двойственный алгоритм для восстановления фазы и поглощения из однофазового контрастного изображения.
Мом Каннара, Макс Лангер и Бруно Сиксу
DOI: 10.1364/OL.469174 Поступила в редакцию 05 июля 2022 г.; Принято 15 сентября 2022 г.; Опубликовано 15 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Мы предлагаем нелинейный первично-двойственный алгоритм для извлечения фазы и поглощения из одного рентгеновского линейного фазово-контрастного изображения или дифракции Френеля. Алгоритм позволяет регулировать фазу и поглощение отдельно. Мы показываем, что учет нелинейности в реконструкции улучшает реконструкцию по сравнению с линейными методами. Мы также демонстрируем, что выбор различных регуляризаторов для поглощения и фазы может улучшить реконструкцию. Использование полной вариации (TV) и ее обобщения (TGV) в первично-двойственном подходе позволяет использовать разреженность исследуемой выборки. и реальных наборов данных, предложенный метод NL-PDHG дает реконструкции со значительно меньшим количеством артефактов и улучшает нормализованную среднеквадратичную ошибку по сравнению с его линеаризованной версией.
Быстрое измерение расстояния с расширенным диапазоном однозначности с использованием нескольких электрооптических лазеров OL.470211 Поступила в редакцию 12 июля 2022 г.; Принято 15 сентября 2022 г.; Опубликовано 15 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: В этой статье мы сообщаем о схеме, которая сочетает определение дальности по времени пролета (ToF) импульсов с множественной частотой повторения и дальномер с двойной гребенкой (DCR). измерение. Примечательно, что эта комбинация расширяет диапазон однозначности (NAR) метода DCR без ущерба для его частоты обновления и точности расстояния. С помощью этой схемы мы демонстрируем измерение абсолютного расстояния до движущихся целей с NAR 1,5 км, что в 5 раз больше, чем позволяет только метод DCR для заданной частоты обновления 500 кГц. Точность определения дальности за одно измерение длительностью 2 мкс достигает 10 мкм на эффективной дальности 571 м (до 60 нм за 0,1 с). Эта комбинированная схема приносит пользу дистанционному зондированию высокоскоростных объектов.
Фазовая коррекция на основе матрицы передачи для оптических систем
Кайге Лю, Хэнкан Чжан, Цзэци Лю, Бин Чжан, Син Фу и Цян Лю
DOI: 10.1364/OL.469051 июнь 0222; Принято 15 сентября 2022 г.; Опубликовано 15 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Требования в таких областях, как биология и коммуникация, стимулируют развитие структурированного света. Однако устройства оптической модуляции, играющие важную роль в генерации структурированного света, часто вносят фазовые искажения. Для получения более точных возможностей модуляции требуется дополнительная фазовая коррекция. В этом письме мы предлагаем метод фазовой коррекции на основе матрицы передачи (TM). С помощью измеренного ТМ, установившего связь между панелью пространственного модулятора света (SLM) и распределением выходного сигнала в дальней зоне, мы можем получить фазовую модуляцию, обеспечивающую идеальный фокус. Пространственное распределение фазового искажения может быть извлечено из сопряженного этого фазового распределения. В нашем эксперименте показатель резкости фокуса упал примерно вдвое. Далее мы проверили доступность этого метода, исправив фазовое искажение полей Лагерра-Гаусса (ЛГ). Мы считаем, что наш метод обеспечивает простой способ достижения точной фазовой коррекции, которая будет интересна в аспектах формирования волнового фронта и оптических пинцетов.
Cylindrical partially coherent scalar sources
Rosario Martinez-Herrero, Olga Korotkova, Massimo Santarsiero, Gemma Piquero, Juan Carlos de Sande, Antonio Virgilio Failla, and Franco Gori
DOI: 10. 1364/OL.471516 Received 25 июль 2022 г.; Принято 15 сентября 2022 г.; Posted 15 Sep 2022 View: PDF
Abstract: Введены частично когерентные скалярные источники с цилиндрической симметрией, излучающие наружу. Показано, что однородные кросс-спектральные плотности обладают модулированными по углу ганкелевыми модами, амплитуды которых подвергаются процессу фильтрации при распространении. Даны простые критерии обращения с такими источниками. Для случая некогерентного цилиндра найдено число эффективных мод и показано появление пространственной когерентности в излучаемом свете. Затем исследуется радиальная когерентность излучаемого поля. Также вводится класс неоднородных цилиндрических источников.
Расширение данных с использованием генеративно-состязательной сети для высокоточной системы измерения мгновенной микроволновой частоты
Md Asaduzzaman Jabin and Mable Fok
DOI: 10.1364/OL.471874 Получено 2 02 августа; Принято 14 сентября 2022 г. ; Опубликовано 15 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: В этом письме предлагается платформа неконтролируемого обучения — генеративно-состязательная сеть (GAN) для увеличения экспериментальных данных в измерении мгновенной микроволновой частоты на основе фотоники с помощью глубокого обучения. (ИФМ) система. Требуется всего 75 наборов экспериментальных данных, и GAN может увеличить небольшой объем данных до 5000 наборов данных для обучения модели глубокого обучения. Кроме того, погрешность измерения частоты оцениваемой частоты улучшилась на порядок с 50 МГц до 5 МГц. Предлагаемое использование GAN эффективно уменьшает количество необходимых экспериментальных данных на 98,75% и снижает погрешность измерения в 10 раз.
Фемтосекундная филаментация оптических вихрей для генерации оптических воздушных волноводов
Silin Fu, Benoît Mahieu, Andre Mysyrowicz, Aurelien Houard
Принято 14 сентября 2022 г. ; Posted 15 Sep 2022 View: PDF
Abstract: Мы изучаем филаментацию в воздухе многомиллиджоульных оптических вихрей и сравниваем их с классическим режимом филаментации. Фемтосекундный вихревой пучок генерирует множество плазменных нитей, организованных в цилиндрическую геометрию. Эта плазменная конфигурация превращается в трубчатый столб нейтрального газа метрового масштаба, который можно использовать в качестве волновода для наносекундных лазерных импульсов на длине волны 532 нм. Похоже, что оптические вихри производят более равномерный нагрев вдоль оси распространения по сравнению с гауссовыми или супергауссовыми пучками, и что результирующий канал с низкой плотностью плохо чувствителен к входной мощности лазера благодаря сочетанию ограничения интенсивности филаментации и фазовой завихренности. .
Фотонный полуметалл высокого порядка узлового кольца
Yuexin Zhang, Sheng Zhang, Xiaoyu Dai, and Yuanjiang Xiang
DOI: 10. 1364/OL.472397 Поступила в редакцию 03 августа 2022 г.; Принято 14 сентября 2022 г.; Опубликовано 15 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Интригующее открытие топологии высокого порядка чрезвычайно способствовало развитию топологической физики. В последнее время трехмерные топологические полуметаллы становятся идеальной платформой для исследования новых топологических фаз, таких как угловые состояния высокого порядка и шарнирные состояния, которые обнаруживаются как теоретически, так и экспериментально. Однако большинство существующих схем реализовано на акустической системе, в то время как подобные концепции редко реализуются в фотонных кристаллах из-за сложной оптической манипуляции и геометрического дизайна. В этой статье мы выдвигаем полуметалл узловых колец высокого порядка, защищенный симметрией C2v, возникшей из симметрии C6v. Узловое кольцо высокого порядка предсказано в трехмерном импульсном пространстве с желаемыми шарнирными дугами, соединенными двумя узловыми кольцами. И ферми-дуги, и топологические шарнирные моды генерируют важные метки в топологических полуметаллах высокого порядка. Наше предложение успешно доказало новую топологическую фазу высокого порядка в фотонных системах, и оно будет стремиться к реалистичному применению в высокопроизводительных фотонных устройствах.
Новый нечувствительный к поляризации 40-канальный планарный мультиплексор/демультиплексор с решеткой Эшелле, нечувствительный к поляризации, с разнесением по 100 ГГц, для фотонных интегрированных селективных переключателей по длине волны
Ю Ван и Никола Калабретта
; Принято 14 сентября 2022 г.; Опубликовано 15 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Мы представляем и численно демонстрируем новые мультиплексоры/демультиплексоры (Mux/Demux), нечувствительные к поляризации (PI), с частотой 100 ГГц и 40 каналами. для реализации компактного фотонного интегрированного селективного переключателя длины волны 1×2 без пересечения (PIC-WSS). Работа PI достигается с помощью поляризационного сплиттера для подачи TE-моды и TM-моды в PEG через два волновода с разными углами падения, так что дифрагированные оптические сигналы (две разные моды) объединяются в одном и том же выходном волноводе PEG. За счет оптимизации конструкции различных комбинаций входов/выходов и использования одного и того же угла, один компактный PI PEG с конфигурацией fold-back может одновременно работать как два демультиплексора и мультиплексора. Площадь основания PI PEG с одинарным складыванием составляет всего 40 мм2. Численные результаты показывают, что 40-канальный PI fold-back PEG с интервалом 100 ГГц владеет
Пары фотонов широкополосной связи из интегрированного в оптоволокно гребневого волновода PPLN
Викаш Ядав, Вивек Венкатараман и Джойи Гош
DOI: 10.1364/OL.472045 92974 Получено 02 июля; Принято 14 сентября 2022 г.; Опубликовано 14 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Мы демонстрируем спектрально-коррелированный источник пары фотонов на телекоммуникационных длинах волн (охватывающий S-, C- и L-диапазоны), основанный на спонтанном параметрическом падении типа 0. 7 пар/ с/мВт/нм. Такие источники могут использоваться для мультиплексирования с разделением по длине волны (WDM) и распределения квантовых ключей (QKD) по существующим оптоволоконным сетям.
Устойчивый к изготовлению и широкополосный поляризационный сплиттер-вращатель, основанный на развитии адиабатической моды на тонкопленочном ниобате лития : 10.1364/OL.470216 Поступила в редакцию 19 июля 2022 г.; Принято 13 сентября 2022 г .; Опубликовано 13 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Устройство разделения-поворота поляризации может упростить встроенное мультиплексирование с разделением поляризации для повышения скорости передачи данных. Здесь мы предлагаем и экспериментально демонстрируем сплиттер-вращатель поляризации, основанный на адиабатической эволюции мод на тонкопленочной платформе ниобата лития. Результаты измерений изготовленного устройства показывают низкие вносимые потери 20 дБ в диапазоне 110 нм. Большой допуск изготовления также продемонстрирован с коэффициентами ослабления >15 дБ в диапазоне длин волн 1465-1630 нм при изменении ширины волновода на 80 нм.
Управляемое по энергии и времени переключение ультракоротких импульсов в нелинейных направленных плазмонных ответвителях
Хосе Сальгейро и Альберт Феррандо
DOI: 10.1364/OL.472269 Поступила в редакцию 02 августа 2022 г.; Принято 13 сентября 2022 г .; Posted 13 Sep 2022 View: PDF
Abstract: Мы предлагаем сверхкомпактный нелинейный плазмонный направленный ответвитель для коммутации сверхкоротких оптических импульсов. Мы показываем, что это устройство можно использовать для управления маршрутизацией ультракоротких импульсов, используя либо энергию, либо длительность каждого отдельного импульса в качестве параметров переключения. Ответвитель состоит из двух сердечников из нелинейного диэлектрического материала, встроенных в металлическую оболочку. Сложная нелинейная пространственно-временная динамика системы моделируется методом конечных разностей во временной области (FDTD).
Защищенная оптическая связь PAM4 на фотонном уровне со скоростью 56 Гбит/с, основанная на синхронном частном временном фазовом шифровании/дешифровании, управляемом общим шумом Юнцай Ван и Ювен Цинь
DOI: 10. 1364/OL.472489 Поступила в редакцию 08 августа 2022 г.; Принято 13 сентября 2022 г .; Опубликовано 13 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Достижение безопасности фотонного уровня на самом нижнем сетевом уровне в дополнение к цифровой криптографии верхнего уровня в волоконно-оптических сетях является постоянным стремлением, но критически важной задачей. В этом письме мы предлагаем и экспериментально демонстрируем высокоскоростную защищенную оптическую систему связи на фотонном уровне, основанную на новой общей схеме синхронного временного фазового шифрования, управляемой шумом, которая способна поддерживать форматы модуляции высокого порядка и повышать безопасность. Конфиденциальный сигнал PAM4 с рекордно высокой скоростью передачи данных 56 Гбит/с успешно шифруется и дешифруется удаленно синхронизированными частными шумоподобными сигналами шифрования/дешифрования после тайной передачи по оптоволоконному кабелю на 20 км с BER ниже предела HD-FEC. Продемонстрированная схема может обеспечить перспективный путь для будущей сверхвысокоскоростной защищенной оптической связи на фотонном уровне.
Формирование волнового фронта на основе обратной связи для слабого света с обнаружением частоты биений
Чаомао Хсие, Сяоцзин Рен и Цюань Лю
Принято 13 сентября 2022 г .; Опубликовано 14 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Формирование волнового фронта на основе обратной связи — многообещающий и универсальный метод повышения контраста целевого сигнала в сильно рассеивающей среде. Однако этот метод может не сработать для слабых оптических сигналов, таких как сигналы флуоресценции и комбинационного рассеяния света, или в установке с отражением, поскольку тенденция в слабых сигналах обратной связи может быть легко перекрыта шумом. Для решения этой задачи мы разрабатываем метод на основе одного акустооптического дефлектора (АОД) для создания сигнала с выбранной частотой биений из оптических сигналов, которые могут служить обратной связью, в которой фазовое распределение различных радиочастотных компонентов управляющий сигнал для AOD оптимизирован для формирования волнового фронта. Смещая частоту падающего света с помощью АОД, сигнал обратной связи на выбранной частоте биений может быть измерен синхронным усилителем с высоким отношением сигнал/шум, что позволяет усиливать слабые сигналы цели через сильно рассеивающие среды. Обнаружено, что метод фиксированного обнаружения частоты биений может значительно улучшить флуоресцентную визуализацию и измерение спектра комбинационного рассеяния в установке отражения и, таким образом, может быть потенциально использован для измерений in vivo.
Измерение смещения нанометрового масштаба с использованием простой дифракционной решетки с техникой квадратурного обнаружения
Таньялак Нунтакулкасак, Ручипас Бавантавипьянья, Йиньот Инфунанг, Поримед Вонгджом, Ванчай Пиджитанана, Суджан Сюзанна, и Эй-Эунанна, и Эй-Эунанна, и Эй-Эунанна, и Эй-Эунанна, и Эй-Эунна, а и Эй-Эунна, а и Эй-Эунна, Паунгара. Поступила в редакцию 18 июля 2022 г.; Принято 13 сентября 2022 г .; Posted 14 Sep 2022 View: PDF
Abstract: Предлагается фазочувствительный интерферометр с прозрачной решеткой для измерения малых смещений. Между источником света и отражающим зеркалом вставлена прозрачная решетка. Дифрагированные световые лучи прямого и обратного распространения накладываются друг на друга, образуя интерференционную картину. Когда два детектора размещаются в двух разных положениях интерференционной полосы таким образом, что сигналы имеют квадратурную разность фаз, изменение фазы может свидетельствовать о смещении отраженного зеркала. Эта простая установка позволяет измерять смещение зеркала в нанометровом масштабе с шагом 9Точность 8,2%, высокая точность со стандартным отклонением 10 нм и нижняя граница разрешения 0,4 нм.
Передача радиосигнала миллиметрового диапазона 5G NR по бесшовной оптоволоконной терагерцовой системе мобильной связи для сверхплотной сети малых сот OL.474420 Поступила в редакцию 01.09.2022; Принято 13 сентября 2022 г .; Опубликовано 13 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Abstract: В этом письме демонстрируется передача новых радиосигналов 5G (NR) миллиметрового диапазона по бесшовной системе мобильной связи на основе оптоволокна и терагерцового диапазона в диапазоне 350 ГГц для сверхплотной сети малых сот. В системе используется простой оптический гетеродинный метод на передатчике и прямое обнаружение на приемнике. В качестве проверки концепции мы успешно передали сигналы 256- и 64-квадратурной амплитудной модуляции 5G NR на частотах 24,2 и 38 ГГц по бесшовной волоконно-терагерцовой системе в диапазоне 350 ГГц. Предлагаемая система может предоставить простое решение для облегчения развертывания сверхплотных малых сот в высокочастотных диапазонах в сетях 5G и других сетях.
Топологические связанные состояния Флоке в континууме
Чунян Ли, Ярослав Карташов и Владимир Конотоп
DOI: 10.1364/OL.470762 Поступила в редакцию 18 июля 2022 г.; Принято 12 сентября 2022 г.; Опубликовано 14 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Сотовый массив спиральных волноводов с зигзагообразными краями и градиентом показателя преломления, ортогональным краям, может поддерживать краевые состояния Флоке-Блоха с проникающими в объем квазиконстантами распространения группы. Вращение волноводов открывает топологическую щель с краевыми состояниями в проектируемой зонной структуре, расположенной на каждом из краев полоски. Градиент показателя преломления приводит к сильной асимметрии спектра постоянной квазираспространения и сдвигает краевые состояния в объемные полосы, что приводит к связанным состояниям Флоке в континууме (BIC). Механизм создания таких БИК понимается как возникновение пересечений и избегание пересечений ветвей, поддерживаемых пространственно ограниченным страйп-массивом. Весь спектр Флоке-Блоха в зоне Бриллюэна расщеплен на объемные ветви, являющиеся продолжением краевых состояний в расширенной зоне, обнаруживающие множественные самопересечения и объемные моды, отсоединенные от щелевых состояний за счет избегания пересечения. Почти все состояния в системе локализованы из-за градиента, но топологические краевые состояния проявляют гораздо более сильную локализацию, чем другие состояния. Такие сильно локализованные псевдо-БИК Флоке сосуществуют с локализованными массовыми модами типа Ванье-Штарка. Устойчивость краевых состояний Флоке подтверждается их прохождением через локализованный краевой дефект в виде отсутствующего волновода.
Фотолюминесценция в среднем инфракрасном диапазоне, выявляющая повышение внутренней квантовой эффективности нанопроволок InAs типа I и II типа ядро/оболочка
Xiren Chen, H. Alradhi, Zh. M. jin, Liangqing Zhu, Ana Sanchez, Shufang Ma, Qian-dong Zhuang и Jun Shao
DOI: 10.1364/OL.473154 Поступила в редакцию 15 августа 2022 г.; Принято 12 сентября 2022 г.; Опубликовано 13 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Внутренняя квантовая эффективность (IQE) является важным показателем качества фотоэлектрических приложений. В то время как нанопроволока (NW) ядро/оболочка InAs (c/s) является многообещающим решением для эффективной квантовой эмиссии, связь между IQE и покрытием оболочки остается неясной. В этом письме сообщается об измерениях фотолюминесценции в среднем ИК-диапазоне на InAs/InGaAs, InAs/AlSb и InAs/GaSb c/s NW, а также на голых InAs NW в качестве эталона. Анализы показывают, что IQE подавляется покрытием скорлупы при 9K, но улучшается примерно на 50% для покрытия оболочки InGaAs при 40–140 K и примерно на 20% выше 110 K для оболочки AlSb. Эффект приписывается не только качеству кристалла, но, что более важно, радиальному выравниванию полос. Результат указывает на улучшение высокотемпературной IQE ННК c/s типа I и типа II, а также на пригодность анализа фотолюминесценции в среднем инфракрасном диапазоне для оценки ННК с узким зазором.
Управление электромагнитными волнами в системе резонатор-волновод с нетривиальными и тривиальными модами
Jiong Xu, XiaoFei Zang, Xudong Zhan, Kun Liu и Yiming Zhu
DOI: 10.1364/OL.472677 Поступила в редакцию 08 августа 2022 г.; Принято 12 сентября 2022 г.; Опубликовано 14 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Подход на основе сопряженного резонатора и волновода обеспечивает гибкую платформу для разработки интегрированных фотонных устройств, которые широко применяются в оптических коммуникациях и обработке информации. Топологические фотонные кристаллы, которые могут возбудить нетривиальное граничное состояние (ES) и угловое состояние (CS), обладают беспрецедентной способностью манипулировать электромагнитными (ЭМ) волнами, что приводит к множеству необычных функций, которые невозможно реализовать с помощью обычных резонаторно-волноводных систем. В этой статье двумерные фотонные кристаллы, состоящие из топологического волновода ES, резонатора CS и тривиального резонатора, предлагаются для робастного управления характеристиками передачи электромагнитных волн. В качестве проверочного примера численно продемонстрирован аналог электромагнитно-индуцированной прозрачности (ЭИП), допустимый при беспорядках благодаря робастности КС. Кроме того, аналог мульти-ЭИП также проверяется введением тривиального резонатора с двумя вырожденными ортогональными модами. Этот уникальный подход к надежному управлению электромагнитными волнами может открыть путь для разработки высокопроизводительных фильтров, модуляторов и встроенных процессоров.
Схема THO-OFDM для связи в видимом свете с подавлением шума и управлением затемнением Поступила в редакцию 11 августа 2022 г.; Принято 12 сентября 2022 г.; Опубликовано 12 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: В последние годы связь видимым светом (VLC) стала методом двойного назначения для освещения и связи. В системе VLC управление диммированием считается важной функцией для регулировки силы света и энергосбережения. В этом письме предлагается трехуровневое гибридное оптическое мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов с подавлением шума (NSTHO-OFDM), которое дополнительно комбинируется с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) для достижения функциональности управления диммированием. Предложенный NSTHO-OFDM может обеспечить максимальное усиление мощности 4,28 дБ по сравнению с THO-OFDM с общим BER 1×10-4. Более того, предлагаемая схема диммирования позволяет достичь широкого диапазона диммирования 890,0% при поддержании благоприятного BER ниже 3,8×10-3.
Без ЦАП/АЦП 4×12,9 Гбит/с 65536-уровневое квантово-шумовое потоковое шифрование защищенной оптической WDM-передачи на основе дельта-сигма-модуляции
Xiaoxiao Dai, Hanwen Luo, Linsheng Zhong, Mengfan Cheng, Qi Yang, Lei Дэн и Деминг Лю
DOI: 10.1364/OL.471555 Поступила в редакцию 27 июля 2022 г.; Принято 12 сентября 2022 г.; Опубликовано 12 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Мы предлагаем и экспериментально изучаем новую схему защищенной передачи с квантовым шумовым шифром (QNSC), основанную на методе дельта-сигма-модуляции (DSM). Взаимодействие механизма QNSC и DSM позволяет передавать зашифрованный сигнал сверхвысокого порядка в формате невозврата к нулю (NRZ) с включением-выключением (OOK). Доставка сигнала NRZ-OOK по оптоволокну позволяет отправлять и получать сигналы с использованием цифровых портов вместо высокоскоростных ЦАП и АЦП с высоким разрешением в обычных системах QNSC. Между тем, синхронизация часов может быть достигнута с помощью простого алгоритма восстановления данных часов (CDR). Дополнительный канал передачи тактового сигнала в обычных системах QNSC больше не нужен. Предлагаемая схема также совместима с системой мультиплексирования с разделением по длине волны (WDM). 4×12,9Открытый текст Гбит/с шифруется в сигнал QNSC уровня 65536, а затем передается по стандартному одномодовому волокну длиной 10 км. Передатчик и приемник установлены коммерческими оптическими модулями 100G QSFP28 с асинхронными часами. Предлагаемая схема может быть легко развернута в коммерческих системах благодаря минималистской архитектуре реализации и относительно низкой стоимости оборудования.
Средняя мощность 175 Вт от одножильного стержнево-волоконного усилителя на основе чирпированных импульсов
Martin Pedersen, METTE JOHANSEN, Anders Olesen, Mattia Michieletto, Maxim Gaponenko и Martin Maack
DOI: 10.1364/OL.471631 Поступила в редакцию 27 июля 2022 г. ; Принято 12 сентября 2022 г.; Опубликовано 12 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Мы сообщаем о волоконной лазерной системе с усилением чирпированных импульсов со сжатием массивной передающей решетки до длительности импульса 357 фс, средней мощности 175 Вт и энергии импульса. 3 мкДж. Сжатая последовательность импульсов имеет добротность луча M², равную 1,21. Усилитель мощности основан на современном одномодовом фотонно-кристаллическом стержневом волокне, легированном иттербием, со средней мощностью 248 Вт и частотой повторения 750 кГц. Долговременная стабильность лазерной системы непрерывно тестировалась в течение более 4000 часов и не выявила признаков нестабильности поперечной моды.
Иерархически зависимая кластерная синхронизация в направленных сетях с полупроводниковыми лазерами
Liyue Zhang, Wei Pan, Lianshan Yan, Bin Luo, Xihua Zou, and Song-Sui Li 2022 г.; Принято 11 сентября 2022 г.; Опубликовано 12 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Кластерная синхронизация в сложных сетях с взаимно связанными полупроводниковыми лазерами (SL) широко изучалась в недавней литературе. Однако большинство предыдущих работ по шаблонам кластерной синхронизации были сосредоточены на ненаправленных сетях. Здесь мы численно изучаем полные паттерны синхронизации кластеров в направленных сетях, состоящих из SL, и демонстрируем, что значения параметра SL и сетевого параметра играют заметную роль в формировании и стабильности паттернов кластерной синхронизации. Кроме того, показано, что существует иерархическая зависимость между устойчивостью синхронизации различных кластеров в направленных сетях. На стабильность одного кластера может влиять другой кластер, но не наоборот. Без потери общности результаты проверяются в другой сети SL с более сложной топологией.
Вложенная U-образная сеть для точного прогнозирования направленного рассеяния полностью диэлектрических наноструктур
Xianghui Wang, Wenjing Liu, and ming zeng
Принято 10 сентября 2022 г . ; Опубликовано 12 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Исследовано прямое предсказание направленного рассеяния от полностью диэлектрических наноструктур с помощью двухуровневой вложенной U-образной сверточной нейронной сети (U2-Net). По сравнению с традиционным методом U-Net модель U2-Net с меньшей высотой модели лучше работает в случае меньшего размера изображения. Для размера входного изображения 40 × 40 эффективность прогнозирования модели U2-Net с высотой 3 повышается почти на порядок, что можно объяснить более превосходной способностью извлечения более богатых многомасштабных признаков. Поскольку в нанофотонике распространенной проблемой является то, что высота модели ограничена меньшим размером изображения, наши результаты могут продвигать вложенную U-образную сеть как мощный инструмент, применяемый для решения различных задач, связанных с наноструктурами.
Наночастицы топологического изолятора для сильного взаимодействия света с веществом в терагерцовом диапазоне
ИОАННИС ТАНОПУЛОС, Вассилиос Яннопапас и Эммануэль Паспалакис Принято 10 сентября 2022 г . ; Posted 15 Sep 2022 View: PDF
Abstract: Мы изучаем эффекты спонтанного излучения (SPEM) для квантового излучателя (QUEM) вблизи топологического изолятора Bi₂Se₃ наносферы. Мы вычисляем фактор Парселла QUEM вблизи наносферы радиуса от 40 нм до 100 нм численными электромагнитными методами с использованием экспериментальных параметров для описания оптических свойств материала топологического изолятора с учетом и без учета топологически защищенных делокализованных поверхностных состояний. Мы обнаруживаем исключительно большие факторы Парселла QUEM до 10¹⁰ на расстояниях между QUEM и наносферой, равных половине ее радиуса в терагерцовом режиме. Мы также вычисляем динамику SPEM для QUEM с частотами перехода в терагерцах и различными скоростями затухания в свободном пространстве в диапазоне от нс до мс и обнаруживаем, что она демонстрирует интенсивную обратимую динамику, а также может отображать эффекты захвата населения в QUEM. Эта работа демонстрирует, что наносфера Bi₂Se3 может обеспечить условия для сильного взаимодействия света с веществом на наноуровне в терагерцовом режиме.
Нелинейная фокусировка суперконтинуума под действием интенсивных импульсов среднего инфракрасного диапазона в газонаполненных капиллярах
Xiaohui Gao
DOI: 10.1364/OL.472313 Поступила в редакцию 02 августа 2022 г.; Принято 09 сентября 2022 г .; Опубликовано 12 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Сильное взаимодействие света и вещества в среднем инфракрасном диапазоне привлекло широкое внимание, поскольку оно открывает новые горизонты в нелинейной оптике. Здесь мы наблюдаем с помощью моделирования новый аспект динамики импульсов среднего инфракрасного диапазона в заполненном газом капилляре высокого давления, где импульс с мощностью намного ниже критической мощности для керровской самофокусировки претерпевает поразительный рост пиковой интенсивности после чрезвычайно эффективное расширение спектра. Это увеличение интенсивности объясняется керровской фокусировкой суперконтинуума. Наше исследование предлагает интересную перспективу управления интенсивностью лазера с возможным применением в нелинейном преобразовании света, управляемом импульсами среднего инфракрасного диапазона.
Опосредованная дефектами динамика носителей и нелинейно-оптический отклик третьего порядка квантовых точек WS2
РИЯНКА КАРМАКАР, Дипендранат Мандал, Мегха Шривастава и К.В. Адарш
Принято 09 сентября 2022 г .; Опубликовано 12 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: В этом письме мы сообщаем о нелинейном оптическом отклике третьего порядка (действительная и мнимая части) высоколюминесцентных квантовых точек (КТ) WS2 с использованием нерезонансных фемто- наносекундные импульсы для оптического ограничения и квантовой обработки информации. При фемтосекундном возбуждении 800 нм КТ демонстрируют двухфотонное поглощение (β=(107±2)×10-3 см/ГВт) с положительной нелинейностью, обусловленной связанными носителями. Однако эта картина меняется при наносекундном возбуждении на длине волны 532 нм, где наблюдается обратное насыщающееся поглощение с отрицательной нелинейностью, в первую очередь возникающее из-за двухступенчатого двухфотонного поглощения, опосредованного мелким дефектом (реальные состояния), создающего свободные носители. Наши результаты открывают многообещающий путь к низкоразмерным оптоэлектронным устройствам.
Оптические ответвители и волокна со ступенчатым показателем преломления, изготовленные с использованием 3D-принтеров FDM
Дэвид Гоззард, Ребекка Крейн, Деон Хикки, Алекс Мартин, Бейли Соунс и Уильям Шен
2022 г.; Принято 09 сентября 2022 г .; Опубликовано 12 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Резюме: Заготовки оптических волокон со ступенчатым индексом изготавливаются и вытягиваются в волокна с использованием недорогих 3D-принтеров FDM потребительского уровня без какого-либо другого специального инструмента. Волокна изготовлены из оболочки полиэтилентерефталатгликоля (PETG) с сердцевиной из акрилонитрилбутадиенстирола (ABS), в результате чего V
Генерация вихревого пучка Бесселя методом прямой 3D-печати интегрированного мультиоптического элемента на кончике волокна
Шломи Лайтман, Омер Порат, Гилад Гурвиц и Раз Гвиши 21 июля 2022 г .; Принято 09 сентября 2022 г .; Опубликовано 12 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Резюме: Формирование световых лучей непосредственно из наконечников оптических волокон является желаемой возможностью, поскольку свет может быть адаптирован для различных приложений миниатюрным, интегрированным и экономичным способом. Однако интеграция сложных преломляющих элементов непосредственно в волокна является сложной задачей. Используя прямое трехмерное лазерное письмо, высококачественные оптические устройства могут быть интегрированы непосредственно поверх грани волокна с помощью процесса двухфотонного поглощения. 2). Эта работа может проложить путь к будущему комплексному управлению лучом на волокнах, что позволит использовать лазеры с более высокой выходной мощностью
Цифровая коррекция аберраций увеличивает поле зрения в оптической когерентной микроскопии в видимом свете ; Принято 08 сентября 2022 г .; Опубликовано 12 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: В оптической когерентной микроскопии оптические аберрации обычно приводят к ошибкам волнового фронта с преобладанием астигматизма в периферийных областях оптического объектива, в первую очередь удлиняя функцию рассеяния точки микроскопа вдоль радиального направлении вблизи фокальной плоскости. Мы сообщаем об улучшенной оптической когерентной микроскопии поля зрения посредством вычислительной коррекции аберраций в диапазоне видимого света. Изотропное пространственное разрешение 2,5 мкм было достигнуто в расширенном боковом поле зрения, охватывающем 1,3 мм × 1,6 мм, что экспериментально подтверждено на фантоме с микрошариками и дополнительно продемонстрировано в образцах ткани ex vivo. Расширенное поле зрения, достигаемое за счет цифровой коррекции аберраций, облегчает использование недорогих систем, устраняя необходимость в высококачественных объективах.
Множественный доступ с регулируемой энтропией для гибкой когерентной PON
Zixian Wei, Jinsong Zhang, Weijia Li, and David Plant
DOI: 10.1364/OL.468495 Поступила в редакцию 22 июня 2020 г.; Принято 08 сентября 2022 г .; Опубликовано 08 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Для дальнейшего увеличения скорости передачи данных, объема пользователей и гибкости скорости пассивных оптических сетей (PON) следующего поколения мы предлагаем схему множественного доступа совместного вероятностного формирования созвездия ( PCS) и когерентное детектирование. Когерентный PON динамически регулируется с изменяющейся во времени энтропией. Передаваемые кадры, выделенные различным блокам оптической сети (ONU) от терминала оптической линии (OLT), могут быть идентифицированы и различены по значению энтропии. Предлагаемая схема обеспечивает гибкое планирование во временной области, поскольку нет необходимости распределять кадры по определенным временным интервалам. Значение 0,5 интервала энтропии точно настроено для достижения 100% скорости идентификации созвездия классификатором изображений. Экспериментально продемонстрирована схема на основе системы когерентной оптической передачи с двойной поляризацией. Достигается скорость передачи данных от 350 ~ 450 Гбит/с с форматом квадратурной амплитудной модуляции PCS-64 (64-QAM) для одного блока, что позволяет максимально поддерживать 5 независимых блоков с двумя состояниями поляризации и энтропией, изменяющейся от 3,5 до 5,5 с 0,5 интервала соответственно.
Уменьшение шума относительной интенсивности в широкополосном генераторе RFOG с использованием метода высокочастотной модуляции
shuang Liu, Lu Liu, Junyi Hu, Qingwen Liu, Huilian Ma и Zuyuan He .470933 Поступила в редакцию 20 июля 2022 г.; Принято 08 сентября 2022 г . ; Опубликовано 08 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Широкополосный резонансный волоконно-оптический гироскоп (RFOG), управляемый источником, может уменьшить шум, связанный с когерентностью, тем самым достигнув лучшей чувствительности при гораздо более простой конфигурации, чем традиционная система с когерентный источник. Однако его чувствительность обнаружения по-прежнему ограничена избыточным шумом относительной интенсивности (RIN) широкополосного источника. В этой статье раскрывается механизм ошибки RIN в этой широкополосной RFOG, управляемой источником, и представлены контрмеры. Мы демонстрируем, что использование высококачественного волоконно-оптического кольцевого резонатора и метода высокочастотной модуляции-демодуляции может уменьшить ошибку, вызванную RIN. Отмечено, что оптимальный параметр модуляции может обеспечить уменьшение погрешности, вызванной RIN, на 6,1 дБ, что позволяет широкополосной RFOG, управляемой источником, работать вблизи теоретической чувствительности, ограниченной дробовым шумом. При оптимальном методе высокочастотной модуляции-демодуляции случайное блуждание по углу 0,0013°/√h достигается при использовании оптоволоконного кольцевого резонатора длиной 200 м и диаметром 7,6 см. Насколько нам известно, это лучший результат, полученный на сегодняшний день, для волоконно-оптических гироскопов такого размера.
Определение показателя преломления на основе связанного с поверхностным плазмоном излучения, возбуждаемого обратной структурой Кречмана или Тамма ; Принято 08 сентября 2022 г .; Posted 08 Sep 2022 View: PDF
Abstract: Поверхностно-плазмонно-связанное излучение (СППЭ) представляет собой направленное излучение поверхностных плазмон-поляритонов (ППП) через обратные каналы возбуждения сфокусированного поверхностного плазмона в дальнее поле, которое показало значительные возможности в биоанализе, медицинской диагностике и т.д. Мы впервые предложили метод определения показателя преломления на основе ТФХЭ, состоящий из обратной структуры Кречмана (РК) или тамма. Соответствующая чувствительность зондирования достигает 87,61 град/RIU и 67,44 град/RIU соответственно. По сравнению с таковой в РК интенсивность дальнего поля ТФЭ в таммовской структуре увеличена на два порядка. Кроме того, по сравнению с зондированием на основе поверхностного плазмонного резонанса (SPR), зондирование SPCE может улучшить отношение сигнал-шум (SNR) и эффективность возбуждения. Наши структуры позволяют измерять показатель преломления с высоким соотношением сигнал-шум, высоким пространственным разрешением и без необходимости углового выравнивания с использованием сложной механики, которые подходят для практических приложений, таких как количественное биомолекулярное обнаружение и медицинская диагностика.
Активная метаповерхность в ближней инфракрасной области путем стробирования ультратонких пленок TiN
Huan Jiang, Wenchang Zhu, Junhao Huang, Hui Zhang, and Weiren Zhao
август 2022 г .; Принято 08 сентября 2022 г .; Опубликовано 08 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Ультратонкие пленки нитрида титана (TiN) стали новой плоской формой материала для создания активных метаповерхностей в ближней инфракрасной области (БИК). В этой статье мы численно достигли двойных функций переключаемого линейного дихроизма (LD) и настраиваемого идеального поглощения в G-образной гибридной метаповерхности из золота и пленки TiN (GTHM) путем стробирования ультратонких пленок TiN. По мере уменьшения плотности носителей TiN глубина модуляции силы ЛД составляет около 70% при 1211 нм. Между тем, длина волны отклика полного поглощения (~1) синего цвета смещается примерно на 130 нм при изменении плотности носителей на 12%. Предложенные нами активные метаповерхности с возможностью переключения мощности LD и идеального поглощения с настройкой длины волны имеют значительный потенциал в динамической электрооптической модуляции и плоских фотонных устройствах с реконфигурируемыми функциями.
Поляризационно-чувствительное прямое лазерное моделирование тонких пленок азополимеров вихревыми пучками
Алексей Порфирьев, Светлана Хонина, Павел Хорин, Николай Ивлиев
DOI: 10. 1364/OL. Принято 08 сентября 2022 г .; Posted 08 Sep 2022 View: PDF
Abstract: В настоящее время лазерное моделирование тонких пленок материалов широко используется для изготовления одно-, двух- и трехмерных функциональных наноматериалов. Использование структурированных лазерных пучков со сложной структурой амплитудного, фазового и поляризационного распределений позволяет значительно упростить и ускорить процедуру изготовления нано- и микроструктур сложной формы, например спиральной структуры. Здесь мы демонстрируем использование вихревых лазерных пучков со спиральным волновым фронтом для реализации спирального массопереноса в азополимерных пленках. Поляризационная чувствительность этого материала позволяет продемонстрировать формирование различных трехмерных структур в случае линейно или кругово поляризованных вихревых пучков разного порядка. Представленный теоретический анализ показывает, что профиль изготовленных конструкций определяется структурой продольной составляющей падающего излучения и, таким образом, может легко управляться состоянием поляризации излучения без необходимости изменения амплитудно-фазовой структуры падающего излучения. луч.
Фотонные изоляторы Хопфа N-диапазона на основе двумерных микрокольцевых решеток
Бо Ленг и Вьен Ван
DOI: 10.1364/OL.471454 Поступила в редакцию 27 июля 2022 г.; Принято 08 сентября 2022 г .; Posted 08 Sep 2022 View: PDF
Abstract: Изоляторы Хопфа — это топологические изоляторы, топологическое поведение которых возникает в результате нетривиального отображения трехмерной сферы на двумерную сферу, известного как отображение Хопфа. Отображение Хопфа, обычно встречающееся при изучении спинорных и скирмионных систем, топологически классифицируется целочисленным инвариантом, называемым индексом Хопфа. Здесь мы показываем, что из-за периодической циркуляции света внутри каждого микрокольца двумерная решетка микрокольцевых резонаторов может эмулировать N-диапазонный фотонный изолятор Хопфа с нетривиальным индексом Хопфа. В частности, путем численного расчета и прямого аналитического доказательства показано, что N-зонный индекс Хопфа решетки микрокольца идентичен ее номеру витка. Результат показывает, что индекс Хопфа является альтернативным топологическим инвариантом для классификации двумерных микрокольцевых фотонных решеток и устанавливает соответствие между фазой изолятора Хопфа и аномальной фазой изолятора Флоке решетки. В более общем плане наша работа показывает, что двумерные микрокольцевые решетки могут обеспечить универсальную нанофотонную платформу для изучения неабелевых топологических фотонных систем.
Спектральный датчик концентрации этанола в воде на основе фотодиодной оптоэлектронной хроматической дисперсии
Егор Лиокумович, Зив Глассер, Шмуэль Штернклар
DOI: 10.1364/OL.472890 ug Получено 202; Принято 08 сентября 2022 г .; Posted 08 Sep 2022 View: PDF
Abstract: Оптоэлектронная хроматическая дисперсия (OED) германиевого фотодиода PN-типа используется для спектрального определения концентрации этанола в воде. Достигается концентрационная чувствительность 70 ppm. Спектральные датчики на основе OED в фотодиодах PN-типа могут служить недорогими встроенными устройствами для оптической спектроскопии.
Гиперспектральное изображение сверхвысокого разрешения с помощью многоступенчатой схемы без использования пространственной деградации
Сюхэн Цао, Юшен Лянь, Зилонг Лю, Хань Чжоу, Ван Бинь, Ван Чжан и Бэйцин Хуан
DOI: 10.1364/OL 473020 Поступила в редакцию 11.08.2022; Принято 08 сентября 2022 г .; Опубликовано 08 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: В последнее время стало популярным получать гиперспектральное изображение с высоким пространственным разрешением (HR-HSI) путем совмещения гиперспектрального изображения с низким пространственным разрешением (LR-HSI) с высоким RGB-изображение с пространственным разрешением (HR-RGB). Существующие методы сверхвысокого разрешения HSI разработаны на основе известного пространственного вырождения. На практике трудно добиться правильной пространственной деградации, что ограничивает эффективность существующих методов. Поэтому мы предлагаем многоступенчатую схему без использования модели пространственной деградации. Многоэтапная схема состоит из трех этапов: инициализации, модификации и уточнения. В соответствии с угловым сходством между пикселем HR-RGB и спектрами LR-HSI мы сначала инициализируем спектр для каждого пикселя HR-RGB. Затем мы предлагаем полиномиальную функцию для изменения инициализированного спектра, чтобы значения цвета RGB модифицированного спектра были такими же, как у HR-RGB. Наконец, модифицированный HR-HSI уточняется с помощью предложенной модели оптимизации, в которой исследуется новый регуляризатор спектрально-пространственной полной вариации (SSTV) для сохранения спектральной и пространственной структуры реконструированного HR-HSI. Экспериментальные результаты на двух общедоступных наборах данных и наши изображения реального мира демонстрируют, что наш метод превосходит восемь современных существующих методов как с точки зрения точности реконструкции, так и вычислительной эффективности.
Передачи PAM-4 со скоростью 120 Гбит/с в диапазоне C на 100-километровом SSMF без компенсации дисперсии с использованием совместного комбинированного формирования импульсов и нелинейной коррекции низкой сложности
Xiong Wu, Junwei Zhang, Alan Pak Tao Lau и Chao Lu
DOI: 10.1364/OL.473091 Поступила в редакцию 11 августа 2022 г.; Принято 08 сентября 2022 г .; Опубликовано 08 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: В системах модуляции интенсивности и прямого обнаружения (IM/DD) C-диапазона частотно-зависимое затухание мощности, вызванное хроматической дисперсией (CD) и квадратичными пределами обнаружения пропускная способность и расстояние передачи, особенно для передач свыше 100 Гбит/с по линии связи без компенсации дисперсии протяженностью 100 км. Для достижения этой цели мы предлагаем схему нелинейного предварительного искажения, новое комбинированное формирование импульса и пост-нелинейную коррекцию для четырехуровневой амплитудной модуляции импульса (PAM-4) на основе систем IM/DD. В передатчике нелинейное предварительное искажение используется для генерации неравномерно расположенных символов PAM-4 для предварительной компенсации нелинейностей. В то время как новое формирование импульса, просто сформированное линейной комбинацией двух импульсов без межсимвольных помех (ISI), изменяет распределение мощности сигнала PAM-4 в частотной области и приводит к улучшению производительности. В приемнике выполняется несложная постнелинейная коррекция с использованием нелинейного эквалайзера на основе абсолютного члена с разделением веса (AT-NLE-WS) для устранения затухания мощности, вызванного CD, и остаточных нелинейных искажений. Благодаря использованию этих методов рекордные сигналы PAM-4 со скоростью 120 Гбит/с успешно передаются по 100-километровому SSMF с измеренным коэффициентом ошибок по битам (BER) ниже 3,8×10¯³, достигая > 9% улучшение пропускной способности системы по сравнению с традиционными схемами формирования импульсов.
Генерация массива пучков сфер Пуанкаре высшего порядка с применением пространственной когерентности
Юнглей Лю, Чжэнь Дун, Фей Ван, Яхонг Чен и Янцзянь Цай
DOI: 10. 1364/OL.471142 Receive; Принято 07 сентября 2022 г .; Опубликовано 08 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Мы предлагаем протокол для синтеза класса массива векторных лучей в дальней зоне с состояниями поляризации периодической сферы Пуанкаре высшего порядка (HOPS) путем проектирования пространственной когерентности второго порядка. структура частично когерентного источника света. Мы показываем, что состояние поляризации одного луча HOPS в плоскости источника может быть преобразовано в массив лучей в дальней зоне, когда пространственная когерентность источника луча спроектирована так, чтобы иметь решетчатое распределение. Мы демонстрируем, что степенью поляризации генерируемого массива лучей HOPS можно удобно управлять, модулируя ширину поперечной пространственной когерентности источника. Наш метод предоставляет дополнительный способ построения массива структурированных пучков и может найти потенциальное применение, например, в многочастичных манипуляциях.
Параметрические представления с учетом структуры для транспорта света с временным разрешением
Диего Ройо Менесес, Зешэн Хуан, Юн Лян, Боян Сонг, Адольфо Муньос, Диего Гутьеррес и Хулио Марко
DOI: 10.13516/OL. Поступила в редакцию 31 мая 2022 г.; Принято 07 сентября 2022 г .; Опубликовано 08 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Освещение с временным разрешением предоставляет обширную пространственно-временную информацию для таких приложений, как точное определение глубины или реконструкция скрытой геометрии. Однако измерения освещенности с временным разрешением имеют большую размерность и низкое отношение сигнал/шум, что затрудняет их применимость в реальных сценариях. Мы предлагаем новый метод компактного представления освещения с временным разрешением с использованием смесей экспоненциально модифицированных гауссиан, которые устойчивы к шуму и сохраняют структурную информацию. Наш метод дает представления на два порядка меньше, чем дискретные данные, и, в отличие от предыдущих подходов, он обеспечивает согласованные результаты в приложениях реконструкции скрытых сцен.
Исследование и разделение орбитального углового момента фотонов с помощью многокольцевой азимутально-квадратичной фазы
Яньлай Л.В., Цзыцзюнь Шан, Шияо Фу, Лэй Хуанг, Лилян Гао и Чунцин Гао
DOI 3: 4.1 OL.1 465593 Поступила в редакцию 01.06.2022; Принято 07 сентября 2022 г .; Posted 08 Sep 2022 View: PDF
Abstract: Лучи, несущие орбитальный угловой момент (OAM), уже сыграли значительную роль во многих областях. Здесь мы предлагаем практическую конструкцию светоделителя OAM на основе однофазного многокольцевого азимутально-квадратичного дифракционного оптического элемента, который может фокусировать различные компоненты OAM в различных пространственных положениях, а также достигается зондирование состояния OAM. Производительность демонстрируется с помощью экспериментальных экспериментов и показывает положительные результаты. Кроме того, также диагностируется пропорция интенсивности каждого компонента ОАМ, а именно спектра ОАМ. Эта работа предлагает высокую применимость и практичность для распознавания и разделения фотонов OAM, таким образом прокладывая путь для множества продвинутых сценариев.
Ортогональное разделение произвольных векторных лучей от неполяризованных световых волн на основе структурированного жидкокристаллического фотовыравнивания
DOI: 10.1364/OL.466309 Поступила в редакцию 09 июня 2022 г.; Принято 07 сентября 2022 г .; Posted 08 Sep 2022 View: PDF
Abstract: В этом письме предлагается эффективный метод ортогонального разделения произвольно поляризованных лучей с векторной поляризацией от неполяризованных падающих световых волн. Настраиваемое структурированное пространственное распределение молекул жидких кристаллов (ЖК) может быть эффективно построено на основе как начального закрепления фотовыравнивания, так и электрически контролируемого двойного лучепреломления нематических ЖК-материалов. Фотоориентация ЖК на гладкой поверхности без каких-либо общих наноканавок приведет к высокоэффективному преобразованию световых волн за счет желаемого начального расположения директоров ЖК и последующего получения необычных световых волн с необходимой или даже произвольной пространственной поляризацией. Пучки с векторной поляризацией могут сильно сходиться в соответствии с электродом с микроотверстиями и градиентным распределением показателя преломления ЖК-слоя, управляемым и регулируемым приложенным сигнальным напряжением. Из-за внутренней поляризационной чувствительности нематических ЖК-материалов сформированный вид градиента показателя преломления соответствует только необычным световым волнам. Предлагаемый подход обеспечивает способ ортогонального разделения произвольных векторных лучей от неполяризованных световых волн на основе упорядоченного фотовыравнивания LC.
Полнодуплексная беспроводная связь в глубоком ультрафиолетовом свете
Юнджин Ван, Линнинг Ван, Минминг Бай, Цзыцянь Ци, Пэнчжан Лю и Фанжэнь Ху
Принято 07 сентября 2022 г .; Опубликовано 07 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Благодаря недавним достижениям в области светодиодов (LED) для работы в глубоком ультрафиолете (DUV) и солнечных фотодетекторов, беспроводная световая связь DUV становится новым методом, который может расширить диапазон передачи и избежать солнечных помех. Здесь предлагается полнодуплексная система беспроводной световой связи в реальном времени с использованием 275-нм светодиодов DUV. Мы внедрили мощные светодиоды DUV и разработали высокоскоростной передатчик, высокочувствительный приемник и основной процессор для системы. Кроме того, система связи DUV с использованием кодера Рида-Соломона (RS) и модема с двоичной частотной манипуляцией (BFSK) обеспечивает скорость двунаправленной передачи данных 10 Мбит/с на расстоянии 5 метров в свободном пространстве, а полнодуплексный канал видеосвязи сформирован. Инкапсулированная система связи DUV в этом письме обеспечивает возможную схему конфиденциальной связи и защиты от электромагнитных помех в приложениях Интернета вещей (IoT).
Мощные пикосекундные поколения зеленого и DUV с полностью волоконным MOPA
Lei Pan, Jihong Geng, and Shibin Jiang
DOI: 10.1364/OL.472644 Поступила в редакцию 08 августа 2000 г.; Принято 07 сентября 2022 г . ; Опубликовано 12 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Мы демонстрируем мощные пикосекундные лазеры зеленого и глубокого ультрафиолета (DUV) на основе усилителя мощности задающего генератора (MOPA) с полностью волоконным волокном. Основной усилитель мощности изготовлен из силикатного стекловолокна с большой площадью моды (LMA), легированного иттрием. Он обеспечивает выходную мощность лазера 75,2 Вт при 1029нм с частотой повторения импульсов 10 МГц и длительностью импульса 70 пс. С кристаллом трибората лития (LBO) была достигнута выходная мощность зеленого цвета 43,0 Вт на длине волны 514,5 нм при длительности импульса 55 пс. С кристаллом бората цезия-лития (CLBO) был получен пикосекундный выход DUV мощностью 14,5 Вт на длине волны 257 нм, что, насколько нам известно, является самой высокой мощностью для полностью волоконного DUV-лазера.
Нелинейная посткомпрессия в многопроходных ячейках в среднем ИК-диапазоне с использованием объемных материалов
Daniel Carlson, Michael Tanksalvala, Drew Morrill, Julio San Roman, Enrique Conejero Jarque, Henry Kapteyn, Margaret Murnane и Michaël Hemmer
DOI: 10. 1364/OL.471458 Поступила в редакцию 27 июля 2022 г.; Принято 07 сентября 2022 г .; Опубликовано 12 сент. 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Численно исследуется режим нелинейной компрессии импульсов в среднем ИК-диапазоне в многопроходной ячейке (МПК), содержащей диэлектрическую пластину. Эта установка посткомпрессии позволяет безионизационное спектральное расширение и самосжатие, одновременно разделяя самофокусировку и фазовую самомодуляцию. Мы находим, что самосжатие происходит для широкого диапазона параметров MPC и импульса, и выводим правила масштабирования, которые позволяют его оптимизировать. Мы также раскрываем солитонную динамику распространения импульса в MPC и ее ограничения, а также показываем, что пространственно-временные/спектральные связи могут быть смягчены при правильно выбранных параметрах. Кроме того, мы обнаруживаем формирование спектральных особенностей, близких к квазифазово-синхронному вырожденному четырехволновому смешению. Наконец, мы представляем два тематических исследования самосжатия на длинах волн 3 мкм и 6 мкм с использованием параметров импульса, совместимых с проведением экспериментов по физике сильного поля. Моделирование, представленное в этой статье, заложило основу для будущих экспериментальных работ с использованием импульсов с несколькими циклами в среднем ИК-диапазоне.
Гибкие микроразмерные светоизлучающие диоды на основе GaN с пакетным переносом методом влажного травления
Jiangwen Wang, Qilin Hua, Wei Sha, Jiwei Chen, Xinhuan Dai, Jianan Niu, Junfeng Xiao, and Weiguo Hu
DOI DOI 10.1364/OL.471017 Поступила в редакцию 29 июля 2022 г.; Принято 06 сентября 2022 г .; Опубликовано 07 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Гибкие микроразмерные светоизлучающие диоды (µLED) на основе неорганического GaN демонстрируют потенциальные применения в носимой электронике, биомедицинской инженерии и человеко-машинных интерфейсах. Однако разработка экономически эффективных продуктов остается проблемой для гибких µLED на основе GaN. Здесь предлагается простой и стабильный метод изготовления гибких µLED на основе GaN из кремниевых подложек в масштабе массива путем жидкостного травления. Были изготовлены круглые и квадратные матрицы µLED с размером и шагом 500 мкм, которые затем были перенесены на гибкую акрилово-медную подложку. Готовые гибкие µLED могут сохранять свою неповрежденную структуру, демонстрируя при этом значительное увеличение внешней квантовой эффективности. Это письмо способствует применению простых и недорогих гибких устройств µLED, особенно для виртуальных дисплеев, носимых устройств и криволинейных дисплеев.
Повышение чувствительности зондирования радиочастотного поля с далекой расстройкой на основе ридберговских атомов, окруженных почти резонансным радиочастотным полем 10.1364/OL.465048 Поступила в редакцию 26 мая 2022 г.; Принято 06 сентября 2022 г .; Опубликовано 06 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Резюме: Электрометры на основе атомов Ридберга обещают прослеживаемые стандарты для радиочастотной электрометрии, обеспечивая стабильные и единообразные измерения. В этой работе мы предлагаем подход к увеличению чувствительности электрометра ридберговского атома для измерения радиочастотного поля с далекой расстройкой. Ключевым физическим механизмом является добавление нового ингредиента — локального радиочастотного поля, близкого к резонансному с ридберговским переходом, поэтому далеко расстроенное поле можно обнаружить по смещению пика расщепления Аутлера-Таунса (АТ), который может быть в десятки раз больше, чем переменный штарк-сдвиг сигнала ЭИП без ближнего резонансного поля. Наш метод позволяет нам измерять сильно расстроенные поля с более высокой чувствительностью, особенно для радиочастотных полей субгигагерцового диапазона (даже электрических полей постоянного тока), которые редко используются в существующих методах повышения чувствительности.
Прогнозирование спектрального отклика метаповерхности на основе глубокой нейронной сети
Ying Chen, Zhixin Ding, Jiankun Wang, jian zhou, and Min Zhang
DOI: 10.1364/OL.468277 9107 Jun 42 Received20 20; Принято 06 сентября 2022 г .; Опубликовано 08 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Двумерная оптическая метаповерхность может реализовать свободное регулирование световой волны за счет свободной конструкции структуры, что высоко ценится исследователями. существуют высокие требования к компьютерному оборудованию, длительное время для расчетов моделирования и потери данных в процессе использования метода конечных разностей во временной области для решения оптических свойств метаповерхности, то для прогнозирования спектральных свойств предлагается использовать глубокую нейронную сеть (ГНС). реакция оптической метаповерхности. На вход подаются структурные параметры метаповерхности, а на выходе – спектр пропускания метаповерхности. Для достижения лучших результатов прогнозирования были выбраны различные алгоритмы градиентного спуска и оптимизированы параметры модели DNN. После 5*104 эпох обучения функция потерь MSE достигает 2,665*10-3, суммарная ошибка 98% тестовых данных меньше 3, а относительная ошибка меньше 2%. Результаты показывают, что модель DNN обладает отличным прогнозирующим эффектом. По сравнению с традиционным методом моделирования эффективность этой модели повышается в 104 раза, что может повысить эффективность проектирования оптических микро-наноструктур.
Настройка кислородных вакансий в LaInO3 для быстрого фотодетектирования в ультрафиолетовом диапазоне0003 DOI: 10.1364/OL.470587 Поступила в редакцию 18 июля 2022 г.; Принято 05 сентября 2022 г .; Posted 06 Sep 2022 View: PDF Abstract: LaInO3 (LIO) представляет собой новый тип перовскитных оксидов для фотодетектирования в глубоком ультрафиолете (DUV) благодаря широкой запрещенной зоне (~ 5,0 эВ) и более высокой толерантности к разработка дефектов для настраиваемого транспорта-носителя. Здесь мы изготавливаем быстродействующие фотодетекторы DUV на основе эпитаксиальных тонких пленок LIO и демонстрируем эффективную стратегию балансировки производительности фотодетектора с использованием давления роста кислорода в качестве простого управляющего параметра. Повышение давления кислорода эффективно для подавления образования кислородных вакансий в LIO, что полезно для подавления темнового тока и увеличения скорости отклика. Оптимизированный фотодетектор LIO обеспечивает быстрое время нарастания/спада 20 мс/73 мс, низкий темновой ток 2,0 × 10–12 А, PDCR 1,2 × 103 и обнаружительную способность (D*) 6 × 1012 Джонсов. Квантово-каскадный лазер на основе HgCdTe с тонкой активной областью и квазирелятивистским законом дисперсии Александр Дубинов, Дмитрий Ушаков, Александр Афоненко, Рустам Хабибуллин, Михаил Фадеев, Сергей Морозов Поступила в редакцию 18 июля 2022 г.; Принято 05 сентября 2022 г .; Posted 07 Sep 2022 Просмотр: PDF Аннотация: HgCdTe перспективен как материал для решения проблемы разработки полупроводниковых источников с рабочим диапазоном частот 6-10 ТГц из-за малых энергий оптических фононов и эффективной массы электрона. В этом исследовании мы рассчитали зависимость характеристик волновода металл-металл от количества каскадов для трехямного квантово-каскадного лазера на основе HgCdTe с частотой 8,3 ТГц. Показано, что для генерации при температуре решетки 80 К достаточно четырех каскадов из-за большого коэффициента усиления в активной среде. Результаты данного исследования позволяют упростить изготовление квантово-каскадных лазеров на основе HgCdTe с тонкой активной областью для работы в диапазоне GaAs-фононов Рестстралена, недоступном для существующих квантово-каскадных лазеров. Визуализация вне прямой видимости на основе необученной сети глубокого декодера Хуажэн Ву, Шупей Лю, Сян-Фэн Мэн, Сюлун Ян и Юнкай Инь 25 июля 2022 г .; Принято 05 сентября 2022 г .; Опубликовано 06 сентября 2022 г. Просмотр: PDF Аннотация: В последние годы недорогая высококачественная визуализация вне прямой видимости (NLOS) с помощью пассивного источника света всегда была важным направлением исследований. Здесь мы сообщаем о новом методе реконструкции для хорошо известной конфигурации визуализации NLOS с помощью окклюдера, основанной на необученной сети глубокого декодера. Используя взаимодействие между нейронной сетью и физической форвардной моделью, веса сети могут автоматически обновляться без необходимости в обучающих данных. Когда процесс оптимизации завершен, в результате получаются высококачественные реконструкции скрытых сцен из фотографий глухой стены в условиях яркого окружающего освещения. Моделирование и эксперименты показывают превосходную производительность предложенного метода с точки зрения детализации и надежности реконструированных изображений. Наш метод будет способствовать дальнейшему практическому применению изображений NLOS в реальных сценах. Эффективная и перестраиваемая фотолюминесценция для двойного перовскита Cs2NaYCl6 на основе редкоземельных элементов, легированного тербием DOI: 10.1364/OL.472170 Поступила в редакцию 02 августа 2022 г. ; Принято 04 сентября 2022 г .; Опубликовано 06 сентября 2022 г. Просмотр: PDF Аннотация: Не содержащие свинца двойные перовскитные материалы с эффективным и стабильным излучением самозахваченных экситонов демонстрируют огромный потенциал для твердотельного освещения следующего поколения. Тем не менее, низкая эффективность излучения и сложность регулирования спектра являются двумя существенными препятствиями для их применения. Здесь сообщалось, что полностью неорганические монокристаллы двойного перовскита Cs2NaYCl6 на основе редкоземельных элементов с сильным голубым излучением были эффективными носителями для размещения легирующих ионов лантаноидов. За счет контролируемого введения ионов Tb3+ и эффективной передачи энергии от автолокализованных экситонов (АЛЭ) к примесям удалось гибко модулировать цвет излучения монокристаллов Cs2NaYCl6 от синего до зеленого. Квантовые выходы также были значительно улучшены с 10% до 78,81% за счет оптимизации концентрации ионов Tb3+. Кроме того, были изготовлены прототипы стабильных светоизлучающих диодов (СИД) на основе материалов для преобразования цвета Cs2NaYCl6, чтобы продемонстрировать практическое применение двойного перовскита на основе редкоземельных элементов. Широкопольная бессенсорная адаптивная оптическая когерентная томографическая ангиография с качающимся источником у грызунов Xiang Wei, Tristan Hormel, Shaohua Pi, Bingjie Wang, John Morrison, and Yali Jia
Аннотация: В этом исследовании мы представляем безсенсорную адаптивную оптическую когерентную томографическую ангиографию с переменным источником (sAO-SS-OCTA) для мышей. Программное обеспечение для получения и обработки изображений OCTA на базе графического процессора в реальном времени (GPU) применялось для коррекции волнового фронта с использованием деформируемого зеркала на основе индекса мощности сигнала (SSI) как из изображений OCT, так и из изображений OCTA. Были успешно получены OCTA-изображения высокого разрешения с исправлением аберраций и усилением контраста. Также были получены смонтированные OCTA-изображения с полем обзора 50 градусов и высоким разрешением.
Высокочувствительная термометрия на основе материалов с термической закалкой и отрицательной термической закалкой
Хунью Лу, Цзян Чжу, Ян Лу, Цзиньсин Ли, Цзяю Ван и Хуа Цзоу
DOI: 10.1364/OL. 2022 г.; Принято 03 сентября 2022 г .; Posted 06 Sep 2022 View: PDF
Abstract: Предположим, что противоположное изменение люминесценции при изменении температуры может привести к высокой чувствительности логометрического термометра, поэтому мы разрабатываем его на основе термического гашения и материалов с отрицательным термическим гашением. Здесь кристаллы Sc2Mo3O12:Yb3+/Er3+ и Bi2MoO6:Yb3+/Tm3+ синтезируются посредством твердофазной реакции, соответственно, которые обладают свойствами отрицательного теплового расширения (NTE) и положительного теплового расширения (PTE). Композит получен путем простого механического смешивания кристаллов NTE и PTE, в которых люминесценция Er3+ и Tm3+ проявляет усиление и тушение с повышением температуры соответственно. Основываясь на методе отношения интенсивности флуоресценции (FIR), максимальная относительная чувствительность термометра составляет 3,80% K-1 в диапазоне температур 305-425 K. Что еще более важно, δT≈0,24 K является относительно небольшим, что означает хорошую точность. Эти результаты показывают, что композиты NTE и PTE, легированные лантанидами, могут быть хорошими кандидатами для высокочувствительной термометрии и точности.
Квазимонолитный гетеродинный лазерный интерферометр для инерциального зондирования
Yanqi Zhang and Felipe Guzman
DOI: 10.1364/OL.473476 Поступила в редакцию 17 августа 2022 г.; Принято 03 сентября 2022 г .; Опубликовано 08 сентября 2022 г. Просмотр: PDF
Аннотация: Мы представляем компактный гетеродинный лазерный интерферометр, разработанный для высокочувствительных приложений измерения смещения. Этот интерферометр состоит из специализированных призм и волновых пластин, собранных в виде квазимонолитного блока для реализации миниатюрной системы. В конструкции интерферометра используется схема подавления синфазного сигнала, обеспечивающая высокий коэффициент подавления общего шума окружающей среды. Экспериментальные испытания в вакууме показывают уровень чувствительности смещения \SI{11}{pm/\sqrt{Гц}} при \SI{100}{мГц} и всего \SI{0,6}{pm/\sqrt{Гц} }} выше \SI{1}{Гц}. Единица-прототип имеет размер $\SI{20}{мм}\times\SI{20}{мм}\times\SI{10}{мм}$ и весит \SI{4,5}{г}, что позволяет последующей интеграции в компактные системы.
Лидар высокого спектрального разрешения на основе лазера с несколькими продольными модами для обнаружения оптических характеристик аэрозолей и облаков
Binyu Wang, Dong Liu, Sunqiang Pan, Sijie Chen, Lingyun Wu, Da Xiao, Kai Zhang, Nanchao Wang , Hongda Wu, Kaifeng Zhang, Tianhu Zhang, Feitong Chen, Chengchong Jiang и Chong Liu
DOI: 10. 1364/OL.471927 Поступила в редакцию 28 июля 2022 г.; Принято 02 сентября 2022 г .; Опубликовано 06.09.2022 Просмотр: PDF
Резюме: Предложена новая реализация лидара с высоким спектральным разрешением на основе лазера с несколькими продольными модами с пассивной модуляцией добротности (PQFLM-HSRL), и создан прототип для обнаружения оптических характеристик аэрозолей и облаков. Насколько нам известно, пространственно-временное распределение аэрозоля и облаков впервые непрерывно наблюдается с помощью PQFLM-HSRL. Основываясь на наблюдениях, мы представляем результаты извлечения коэффициента обратного рассеяния, коэффициента линейной деполяризации частиц и лидарного отношения — этих интенсивных параметров, которые используются для классификации аэрозолей и облаков по различным типам. В частности, мы наблюдали смешанные облака, содержащие слои переохлажденной жидкой воды и осажденные слои кристаллов льда. Полученные значения оптической толщины аэрозоля (AOD) полностью согласуются с CE-318, измерениями солнечного фотометра местной национальной метеорологической станции (NMS), которые подтверждают точность поиска и стабильность системы. Кроме того, полученное значение AOD также характеризует качество окружающего воздуха, которое показывает высокую корреляцию с измеренной концентрацией PM2,5. Внедрение PQFLM-HSRL обеспечивает новый метод обнаружения атмосферных характеристик, который демонстрирует превосходный научный потенциал для дальнейшего изучения изменения климата и здоровья окружающей среды.
Подавление индуцированных рассеянием наносекундных предимпульсов в многопроходных усилителях на титан-сапфире Bo Yao, Yijie Sun, Fenxiang Wu, Zongxin Zhang, Zebiao Gan, Lianghong Yu, Cheng Wang, Xiaoming Lu, Yi Xu и Xiaoyan Liang
DOI: 10.1364/OL.471048 Поступила в редакцию 22 июля 2022 г.; Принято 01 сентября 2022 г .; Опубликовано 06 сент. 2022 г. Просмотр: PDF
Abstract: В этом письме мы экспериментально исследуем новый вид наносекундных предимпульсов, возникающий в результате двунаправленного рассеяния кристаллов в традиционных многопроходных усилителях на титан-сапфире. -10. Эта новая конфигурация многопроходного усилителя очень проста и экономична, что обеспечивает эффективное решение для повышения временного контраста в наносекундном диапазоне9.0003
Фотоакустический датчик с ультразвуковым датчиком с микрокольцевым резонатором для эндоскопических применений
Opt Lett. Авторская рукопись; доступно в PMC 2015 4 сентября. 2014 1 августа; 39 (15): 4372–4375.
doi: 10.1364/OL.39.004372
PMCID: PMC4560527
NIHMSID: NIHMS718928
PMID: 25078180
, 1, 2 , 1 , 2 , 2 и 1, *
Информация об авторе Информация об авторских правах и лицензиях Отказ от ответственности
Мы разработали полностью оптический фотоакустический зонд для эндоскопических исследований с использованием оптически прозрачного полимерного микрокольцевого резонатора типа покровного стекла датчик. Мы экспериментально определили осевое, тангенциальное и радиальное разрешение и угловую чувствительную стабильность этого зонда. С помощью этого зонда мы получили объемное изображение нескольких фантомов. Наша полностью оптическая конструкция зонда предлагает очевидные преимущества интеграции фотоакустического эндоскопа с другими методами оптической эндоскопической визуализации, что облегчает переход от настольного к прикроватному.
Фотоакустическая (ФА) эндоскопия является привлекательным новым эндоскопическим методом благодаря возможности проведения фотоакустической микроскопии (ПАМ) в полых органах неинвазивно или минимально инвазивно. Как новая технология визуализации без меток, PAM предлагает беспрецедентную чувствительность к контрасту оптического поглощения с физиологически значимой информацией [1,2], например. метаболизм кислорода [3–5] и прогрессирование опухоли [6] при пространственном разрешении, ограниченном дифракцией. Современные эндоскопические датчики PA в основном используют обычные пьезоэлектрические датчики [7–12], что накладывает ряд ограничений. Во-первых, непрозрачность пьезоэлектрических преобразователей требует некоторых компромиссов в тонкой оптической конструкции эндоскопических систем, что обычно приводит к ухудшению пространственного разрешения и громоздкости. Во-вторых, чувствительность и диапазон частот обнаружения пьезоэлектрических преобразователей могут быть ограничены из-за миниатюризации [13], что приводит к уменьшению отношения сигнал-шум (SNR) и радиального разрешения. Хотя пьезоэлектрические преобразователи на основе прозрачного оксида индия и олова были разработаны для преодоления вышеуказанных ограничений [14, 15], их полоса пропускания сильно ограничена и недостаточна для визуализации PA с высоким разрешением.
Напротив, методы оптического ультразвукового обнаружения предлагают желаемые решения для вышеупомянутых ограничений в эндоскопических приложениях. Несколько прототипов на основе интегрированной фотоники, такие как интерферометр внутреннего оптического волокна [16], волноводный интерферометр Маха-Цандера [17] и резонаторы Фабри-Перо [18], были представлены в эндоскопии PA. Недавно мы разработали полностью оптический эндоскопический датчик PA с использованием оптически прозрачного ультразвукового датчика с микрокольцевым резонатором (MRR) для PAM [19], который демонстрирует уникальные преимущества для эндоскопических приложений. Во-первых, MRR на основе оптически прозрачного волокна вносит минимальные помехи в существующую оптическую систему. Во-вторых, высокочувствительное обнаружение ультразвука может быть достигнуто за счет модуляции эффективной длины оптического пути и увеличения более чем в тысячу раз за счет оптического резонанса. В-третьих, MRR предлагает значительно более широкую полосу ультразвукового обнаружения, что впоследствии улучшает радиальное разрешение при объемной визуализации и предел насыщения при функциональной фотоакустической визуализации [17,20].
В этом письме мы продемонстрировали возможность интеграции ультразвукового датчика MRR в компактный датчик для 3D PA эндоскопии. Осевое, тангенциальное и радиальное разрешение нашего ФР-зонда могут достигать 16,0 мкм, 15,7 мкм и 4,5 мкм соответственно. Стабильность чувствительности при угловом сканировании также была охарактеризована экспериментально, что свидетельствует о хорошей стабильности не менее чем на 180 градусов. Наконец, было выполнено объемное 3D-изображение нескольких фантомов, изготовленных по индивидуальному заказу, чтобы продемонстрировать потенциальные возможности зонда для визуализации PA в ткани.
показывает конструкцию и принцип работы эндоскопического зонда PA. представляет собой фотографию полностью упакованного зонда и схему конструкции зонда. Мы использовали линзу с градиентным индексом (GRIN) для фокусировки PA, освещающего свет, выходящий из одномодового оптического волокна (числовая апертура: 0,22). К концу линзы GRIN была прикреплена призма для освещения бокового обзора. Затем мы приклеили ультразвуковой датчик MRR на сторону призмы, используя УФ-отверждаемую смолу, и тщательно выровняли MRR, чтобы он был концентричен с оптическим освещающим лучом.
Открыть в отдельном окне
(В цвете онлайн) (а) Фотография эндоскопического датчика ПА на основе МРТ. Внешний диаметр 4,5 мм. Бар: 5 мм. (b) Изображение зонда внутри пунктирного квадрата на панели a. (c) Фотография упакованных MRR. Пруток: 200 мкм. (d) Типичный спектр передачи MRR. T: нормированное пропускание, λ: длина волны. Пунктирная линия указывает рабочую длину волны MRR при 771,46 нм, где dT/dλ максимально.
Детали ультразвукового датчика MRR показаны на . Полимерные МРР с U-образными шинными волноводами были изготовлены на покровном стекле микроскопа из плавленого кварца толщиной 250 мкм с использованием электронно-лучевой литографии и тщательно нарезаны кубиками до размеров 2×2 мм9.0020 2 . Оптический волновод из СУ-8 имеет поперечное сечение квадратной формы с длиной стороны 800 нм [18]. Как входной, так и выходной концы волновода шины были точно сколоты для соединения волокон. Одномодовое волокно с сохранением поляризации (PM) использовалось для передачи волны поперечной магнитной моды от узкополосного перестраиваемого лазера (765–780 нм, TLB-6712, New Focus) в шинный волновод и многомодового ( MM) волокно использовалось для сбора прошедшего света с другого конца волновода. Направляемая световая волна внутри волновода-шины мимолетно вводилась в кольцевой волновод через зазор с низкой диэлектрической проницаемостью между шиной и кольцевыми волноводами. Свет, циркулирующий внутри кольцевого волновода, приводил к сильному оптическому резонансу, который можно охарактеризовать узким провалом в спектре пропускания из-за деструктивной интерференции [] между светами в двух волноводах. Предполагая, что λ r — резонансная длина волны, нулевое пропускание на λ r может быть достигнуто, когда собственные потери кольцевого резонатора совпадают с потерями связи, что обычно называют критическим условием связи. Q -фактор MRR можно рассчитать как λ r /Δλ, где Δλ — половина максимальной ширины резонансного провала. Практически было изготовлено пять MRR с различными размерами зазора с расположением, показанным на рис., и экспериментально выбрано одно с критической связью для использования в зонде. Измеренный спектр пропускания [] указывает на Q — фактор 4820. Оптимальная чувствительность обнаружения при максимальном dT/dλ составляет 10,5 при 771,46 нм, которая была выбрана в качестве рабочей длины волны МРР.
Мы сконструировали механическую сканирующую эндоскопическую систему визуализации, чтобы охарактеризовать характеристики нашего ФР-зонда и продемонстрировать его способность к объемной ФАР-визуализации. Как показано на рисунке, короткоимпульсный лазер (SPOT, Elforlight Ltd.; длина волны: 532 нм, длительность импульса: 1 нс) был соединен с одномодовым волокном и сфокусирован на образце через эндоскопический зонд. Поглощенная лазерная энергия приводила к нестационарному термоупругому расширению образца и впоследствии запускала ультразвуковые волны с широким диапазоном частотных составляющих. Ультразвуковое давление вызывало изменение как размера, так и показателя преломления полимерного волновода. Эти изменения в совокупности изменили длину оптического пути кольцевого резонатора и, таким образом, вызвали сдвиг резонансной частоты. Сдвиг резонансной частоты измерялся фотодетектором как модуляция напряжения в передаваемом оптическом сигнале. Мы использовали фотодетектор с низким уровнем шума и высокой чувствительностью (APD210, Menlo System; полоса пропускания: 5 МГц – 1 ГГц) для регистрации прошедшего света через шинный волновод. Обнаруженные сигналы дополнительно усиливались на 12 дБ (FL500NL+, мини-схемы; полоса пропускания: 10–500 МГц) и оцифровывались с помощью высокоскоростного дигитайзера (CobraMax, GaGe; частота дискретизации: 3 Гвыб. /с, полоса пропускания: 1,5 ГГц). . Каждый сигнал PA с временным разрешением затем преобразовывался в A-линию с разрешением по глубине после преобразования Гильберта. А-линии, собранные при круговом сканировании, были дополнительно преобразованы из полярных координат в декартовы координаты с использованием тригонометрических функций, чтобы восстановить фактическую геометрию исследуемого образца.
Открыть в отдельном окне
(В цвете онлайн) Схема системы эндоскопической визуализации PA на основе МРТ. APD: лавинный фотодиод; AMP: усилитель.
На основе вышеупомянутой экспериментальной установки ультразвуковой датчик MRR обеспечивает чувствительность 1,1 В/МПа [17]. Уровень шума, непосредственно измеренный по сигналу временного разрешения, составляет 0,32 мВ, что соответствует шумовому эквивалентному давлению (NEP) 35,2 Па. NEP ультразвукового датчика MRR на несколько порядков лучше, чем у обычных пьезоэлектрических преобразователей сравнимых размеров, и он сравним с лучшими из известных оптических детекторов.
Эндоскопический зонд был установлен на самодельном валу, который приводился в движение шаговым двигателем для кругового секторного сканирования (В-скан) с размером шага 0,1125 градуса. Второй линейный моторизованный столик использовался для перемещения зонда с шагом 0,625 мкм в осевом направлении, что завершало двухмерное тангенциально-аксиальное сканирование для объемной визуализации. показывает экспериментально определенное пространственное разрешение эндоскопического зонда. Функция осевого рассеяния краев (ESF) была записана путем линейного сканирования края куска черной ленты [], а соответствующая функция рассеяния линий (LSF) была рассчитана путем взятия первой производной ESF [], предполагая, что осевое разрешение составляет 16,0 мкм. Тангенциальный ESF показан на , а соответствующий ему LSF показан на , что указывает на тангенциальное разрешение 0,4 градуса, которое можно преобразовать в 15,7 мкм, когда радиус сканирования изображения составляет 2,25 мм. Обнаруженная импульсная характеристика УМ с временным разрешением, показанная на рис. , указывает полосу пропускания более 250 МГц после выполнения преобразования Фурье сигнала во временной области. Радиальное разрешение можно оценить путем численного сдвига и суммирования двух импульсных характеристик, а затем оценивая огибающую, обеспечиваемую преобразованием Гильберта [21]. Как показано на рисунке, отношение контраста к шуму (CNR) было построено в зависимости от расстояния сдвига между двумя импульсными характеристиками, а контраст был определен как разница между пиками и впадинами в огибающей PA. Если учесть, что два пика можно различить, когда CNR оболочки достигает 6 дБ, наш эндоскоп на основе MRR может легко достичь осевого разрешения менее 10 мкм (до 4,5 мкм). Хотя аксиальное, тангенциальное и радиальное разрешение были определены количественно в идеальных условиях, они должны обеспечить хорошие оценки реальных характеристик датчика при визуализации тканей при наличии ультразвукового и оптического рассеяния и затухания.
Открыть в отдельном окне
(В цвете онлайн) Пространственное разрешение эндоскопического датчика PA. (а) Осевой ESF, измеренный путем линейного перемещения датчика на изображение края черной ленты. (b) Осевой LSF, рассчитанный по ESF, показанному на панели (а). (c) Тангенциальный ESF, измеренный путем кругового сканирования края черной ленты. (d) Тангенциальный LSF, рассчитанный по ESF, показанному на панели (c). (e) Импульсная характеристика PA с временным разрешением, измеренная ультразвуковым датчиком MRR. (f) Отношение контраста к шуму, рассчитанное методом сдвига и суммы. Радиальное разрешение оценивалось в 6 дБ (пунктирная линия).
Производительность нашего эндоскопа PA также зависит от стабильности чувствительности обнаружения MRR во время сканирования. Круговое сканирование может возмущать входное PM-волокно, что может влиять на оптическую связь, изменяя интенсивность и поляризацию доставляющего лазера, вызывая сдвиг резонансной частоты MRR. Мы изучили влияние потенциального возмущения, выполнив круговое сканирование на 360 градусов и измерив спектры пропускания через каждые 10 градусов. показывает чувствительность обнаружения, полученную из спектров при фиксированной рабочей длине волны. Результат показывает хорошую согласованность чувствительности обнаружения в диапазоне сканирования 180 градусов; но чувствительность падает на целых 30%, когда угол превышает 180 градусов.
Открыть в отдельном окне
(В цвете онлайн) (а) Изменение угловой чувствительности эндоскопического зонда РА на основе MRR. (b) Полный 360-градусный B-скан цилиндрической черной ленты.
Для проверки способности визуализации PA при полном 360-градусном сканировании был изготовлен фантомный образец путем сгибания полоски черной ленты для создания поглощающей поверхности с цилиндрическим контуром. показывает B-скан изображения фантомного образца в полярных координатах, и изменение интенсивности визуально не очевидно. Начальная и конечная позиции сканирования (отмеченные сплошной линией на ) очень хорошо перекрываются; однако их пиковые сигналы показывают разницу в интенсивности, которая согласуется с изменением угловой чувствительности, полученным в результате вышеупомянутого теста на чувствительность. Это говорит о том, что изображение от кругового сканирования необходимо компенсировать путем нормализации соответствующей угловой чувствительности.
Чтобы продемонстрировать возможности эндоскопической системы PA для объемной визуализации, мы визуализировали два фантомных образца [], которые имитируют реальные анатомические особенности для эндоскопической визуализации. Первый фантом представлял собой полую черную пластиковую трубку, изготовленную с помощью 3D-печати, как показано на рис. Внутренняя поверхность трубки была специально спроектирована так, чтобы иметь неровный волнообразный рисунок. Кроме того, параллельные гребнеобразные элементы были вызваны процессом послойного экструзионного осаждения 3D-печати (Replicator 2, MakerBot) с интервалом примерно 150 мкм на слой. Цилиндрический 9Было выполнено 0-градусное сканирование внутри трубки, и реконструированный 3D-рендеринг четко разрешил морфологию ее внутренней поверхности []. показывает линию А из положения, выделенного в . Гребнеобразные элементы глубиной менее 100 мкм могут быть легко восстановлены в осевом поперечном сечении благодаря улучшенному пространственному разрешению. Как было замечено, мощность сигнала ФАР от впадин волнистой поверхности имеет тенденцию быть слабее, что вызвано высокой числовой апертурой линзы GRIN, ограничивающей глубину резкости.
Открыть в отдельном окне
(В цвете онлайн) Результаты фантомного изображения. (а) Фотография фантома из черной пластиковой трубки. (b) 3D объемная визуализация внутренней поверхности PA. Осевое сечение в области, отмеченной пунктирной рамкой, показано на правой панели. Пруток: 500 мкм. (c) Сигнал линии A из положения, отмеченного красной линией на правом рисунке на панели b. (d) Фотография фантома волос. (e) Объемная визуализация изображения образца волос PA. Сплющенный вид в поперечном сечении в пунктирной области показан на нижней панели. Пруток: 500 мкм. (f) Сигнал линии A из положения, отмеченного красной линией на нижнем рисунке на панели e.
Второй фантом, показанный на рисунке, использовался для проверки способности системы различать мелкие детали, такие как кровеносные сосуды в ткани. Пряди человеческих волос (диаметр: ~ 100 мкм) были случайным образом вставлены и зажаты между слоями полупрозрачной ленты, которые, в свою очередь, были свернуты в трубку. — соответствующее трехмерное PA-изображение, показывающее четкие границы между выделенными волосами и фоном. представляет собой линию А из положения, выделенного на , что указывает на хорошее отношение сигнал/шум. Чтобы дополнительно проиллюстрировать пространственную ориентацию каждого волоса, было взято поперечное сечение и сглажено, чтобы показать распределение волос по глубине. В результате высокого качества оптического фокуса и более высокого радиального разрешения, обеспечиваемого ультразвуковым датчиком MRR, волосы с соответствующим высоким коэффициентом поглощения обычно появляются только на их верхней поверхности, демонстрируя форму полумесяца в поперечном сечении.
Хотя эндоскопия PA предлагает визуализацию с оптическим поглощением с исключительным разрешением и улучшенной глубиной проникновения, только ограниченные ткани эндотелия обладают сильным контрастом по оптическому поглощению. В результате часто бывает трудно найти области интереса и обеспечить всестороннее анатомическое представление, что ограничивает практичность эндоскопии ПА. В последнее время все большее внимание уделяется интеграции эндоскопии PA с другими методами визуализации, такими как оптическая конфокальная микроскопия [22] и оптическая когерентная томография (ОКТ) [23,24]. Дополнительные контрасты могут служить направляющими для направления эндоскопической PAM к конкретной интересующей области. Поскольку в нашей конструкции использовался тонкий прозрачный ультразвуковой датчик MRR, мультимодальное включение может быть легко достигнуто путем вставки дополнительных оптических волокон для реализации ОКТ или конфокальной микроскопии без изменения оптической конструкции и компонентов ультразвукового датчика. Кроме того, ультразвуковой датчик MRR обеспечивает достаточно большую полосу обнаружения, что значительно улучшает радиальное разрешение эндоскопии PA. Следовательно, изометрические воксели в объемной визуализации впервые были реализованы в эндоскопии PA. Это значительно улучшает регистрацию пространственных изображений PA-изображения с другими модальностями оптического изображения.
Таким образом, мы разработали новый полностью оптический эндоскопический датчик PA и продемонстрировали возможность использования полимерного ультразвукового датчика MRR для трехмерной эндоскопической визуализации PA с оптическим разрешением. Полностью оптическая конструкция демонстрирует потенциальный способ реализации миниатюрного ФАР-зонда без ущерба для его акустической чувствительности. Добавление PAM в мультимодальные эндоскопы очень желательно в клинических приложениях и научных исследованиях для обеспечения дополнительных анатомических и функциональных контрастов в различных диагностических возможностях (например, желудочно-кишечные патологии, рак предстательной железы и заболевание коронарной артерии). Наш дизайн предлагает потенциал для надежной мультимодальной платформы за счет сочетания эндоскопической ОКТ и других методов оптической визуализации.
Мы искренне признательны за щедрую поддержку со стороны Национальных институтов здравоохранения в виде грантов 1R24EY022883 и 1R01EY019951 для HFZ, а также грантов Национального научного фонда CBET-1055379 и CBET-1066776 для HFZ и CMMI-0955195 и CMMI-0751621 для CS.
1. Ван Л.В., Ху С. Фотоакустическая томография: визуализация in vivo от органелл к органам. Наука. 2012; 335:1458–1462. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
2. Yang J-M, Favazza C, Chen RM, Yao JJ, Cai X, Maslov K, Zhou Q, Shung KK, Wang LV. Синхронная функциональная фотоакустическая и ультразвуковая эндоскопия внутренних органов in vivo. Нац. Мед. 2012;18:1297–1302. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
3. Чжан Х.Ф., Маслов К., Стойка Г., Ван Л.В. Функциональная фотоакустическая микроскопия для неинвазивной визуализации in vivo с высоким разрешением. Нац. Биотехнолог. 2006; 24:848–851. [PubMed] [Google Scholar]
4. Liu T, Wei Q, Wang J, Jiao SL, Zhang HF. Комбинированная фотоакустическая микроскопия и оптическая когерентная томография могут измерять скорость метаболизма кислорода. Биомед. Опц. Выражать. 2011;2:1359–1365. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
5. Chatni MR, Xia J, Sohn R, Maslov K, Guo Z, Zhang Y, Wang K, Xia Y, Anastasio M, Arbeit J, Wang LV. Метаболизм глюкозы в опухоли, визуализированный in vivo у мелких животных с помощью фотоакустической компьютерной томографии всего тела. Дж. Биомед. Опц. 2012;17:076012. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
6. Yao J, Maslov KI, Wang LV. Фотоакустическая томография in vivo общего кровотока и потенциальная визуализация ракового ангиогенеза и гиперметаболизма. Лечение рака Technol Res. 2012; 11:301–307. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
7. Viator JA, Paltauf G, Jacques SL, Prahl SA. Разработка и испытания эндоскопического фотоакустического зонда для определения глубины воздействия после фотодинамической терапии. проц. ШПАЙ. 2001;4256:16. [Google Scholar]
8. Сетураман С., Аглямов С.Р., Амириан Дж.Х., Смоллинг Р.В., Емельянов С.Ю. Внутрисосудистая фотоакустическая визуализация с использованием катетера для внутрисосудистого ультразвукового исследования. IEEE транс. Ультрасон. Ферроэлектр. Частота Контроль. 2007; 54:978. [PubMed] [Google Scholar]
9. Ян Дж. М., Маслов К., Ян Х. С., Чжоу К., Шунг К. К., Ван Л. В. Фотоакустическая эндоскопия. Опц. лат. 2009 г.;34:1591–1593. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
10. Yuan Y, Yang S, Xing D. Доклинический фотоакустический эндоскоп на основе акустооптической коаксиальной системы с использованием кольцевой матрицы преобразователей. Опц. лат. 2010;35:2266–2268. [PubMed] [Google Scholar]
11. Си Л., Дуань С., Се Х., Цзян Х. Миниатюрный зонд, сочетающий фотоакустическую микроскопию с оптическим разрешением и оптическую когерентную томографию для исследования микроциркуляции in vivo. заявл. Опц. 2013;52:1928. [PubMed] [Академия Google]
12. Yang Y, Li X, Wang TH, Kumavor PD, Aguirre A, Shung KK, Zhou QF, Sanders M, Brewer M, Zhu Q. Интегрированная оптическая когерентная томография, ультразвук и фотоакустическая визуализация для характеристики ткани яичника. Биомед. Опц. Выражать. 2011;2:2551–2561. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
13. Shung KK, Cannata JM, Zhou QF. Пьезоэлектрические материалы для высокочастотных медицинских изображений: обзор. Дж. Электрокерамика. 2007; 19: 141–147. [Google Scholar]
14. Niederhauser JJ, Jaeger M, Hejazi M, Keppner H, Frenz M. Преобразователь из ПВДФ с прозрачным покрытием ITO для оптоакустического профилирования глубины. Опц. Комм. 2005; 253:401–406. [Академия Google]
15. Brodie G, Qiu YQ, Cochran S, Spalding G, Macdonald M. Оптически прозрачный пьезоэлектрический преобразователь для ультразвуковых манипуляций с частицами. IEEE T Ультрасон. Фер. 2014; 61: 389–391. [PubMed] [Google Scholar]
16. Уайлд Г., Хинкли С. Акусто-ультразвуковые оптоволоконные датчики: обзор и современное состояние. IEEE Sens. J. 2008; 8: 1184–1193. [Google Scholar]
17. Gallego D, Wang M, Hiltunen J, Myllyla R, Lamela H. Полимерный оптический волноводный интерферометрический датчик с перевернутым ребром для оптоакустической визуализации. проц. ШПАЙ. 2012;8223:822343. [Академия Google]
18. Чжан Э.З., Борода ПК. Миниатюрный полностью оптический зонд для фотоакустической визуализации. проц. ШПАЙ. 2011;7899:78991Ф. [Google Scholar]
19. Li H, Dong B, Zhang Z, Sun C, Zhang HF. Прозрачный широкополосный ультразвуковой детектор на основе микрокольцевого резонатора для функциональной фотоакустической визуализации. науч. Отчет 2014; 4:4496. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
20. Wang J, Liu T, Jiao S, Chen R, Zhou Q, Shung KK, Wang LV, Zhang HF. Эффект насыщения в функциональной фотоакустической визуализации. Дж. Биомед. Опц. 2010;15:5. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
21. Ку Г., Маслов К., Ли Л., Ван Л.В. Фотоакустическая микроскопия с поперечным разрешением 2 мкм. Дж. Биомед. Опц. 2010;15:021302. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
22. Kiesslich R, Burg J, Vieth M, Gnaendiger J, Enders M, Delaney P, Polglase A, McLaren W, Janell D, Thomas S, Nafe B, Galle ПР, Нейрат МФ. Конфокальная лазерная эндоскопия для диагностики интраэпителиальных неоплазий и колоректального рака in vivo. Гастроэнтерология. 2004; 127:706–713. [PubMed] [Академия Google]
23. Yun SH, Tearney GJ, Vakoc BJ, Shishkov M, Oh WY, Desjardins AE, Suter MJ, Chan RC, Evans JA, Jang I-K, Nishioka NS, de Boer JF, Bouma BE. Комплексная объемная оптическая микроскопия in vivo. Нац. Мед. 2006; 12:1429–1433. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
24. Adler DC, Chen Y, Huber R, Schmitt J, Connolly J, Fujimoto JG. Трехмерная эндомикроскопия с использованием оптической когерентной томографии. Нац. Фотон. 2007; 1: 709–716. [Google Scholar]
Лазерные резонаторы, микрорезонаторы и управление лучом XXII | (2020) | Публикации
Front Matter, Volume 11266
Авторы):
Показать реферат
Лазерный эмиссионный микроскоп для диагностики рака (презентация на конференции)
Авторы):
Юнлу Сун;
Вентилятор Сюйдун
Показать реферат
Электрооптическое адиабатическое преобразование частоты в нецентросимметричном микрорезонаторе
Авторы):
Янник Минет;
Инго Брейниг;
Карстен Бусе
Показать реферат
Высокоточное измерение потерь при распространении одномодовых оптических волноводов с малыми потерями на ниобате лития на изоляторе
Авторы):
Цзиньтянь Лин;
Цзюнься Чжоу;
Ренхонг Гао;
Мин Ван;
Ронгбо Ву;
Чживэй Фан;
Цзяньхао Чжан;
Я Ченг
Показать реферат
Жонглирование светом: мощные нелинейно-оптические эффекты второго порядка в резонаторах шепчущей галереи
Авторы):
Инго Брейниг;
Карстен Бусе
Показать реферат
Фотоника на ниобате лития со сверхнизкими потерями
Авторы):
Я Ченг
Показать реферат
Микрогребенки Soliton для LIDAR (презентация на конференции)
Авторы):
Тобиас Дж. Киппенберг
Показать реферат
Оптические микрорезонаторы в часах: потребности и состояние (презентация на конференции)
Авторы):
Андрей Борисович Мацко
Показать реферат
Генерация частотной гребенки в нецентросимметричных оптических микрорезонаторах
Авторы):
Ян Сабадос;
Инго Брейниг;
Карстен Бусе
Показать реферат
Непрерывное сканирование диссипативной солитонной гребенки микрорезонатора Керра (презентация на конференции)
Авторы):
Наоя Кусе;
Томохиро Тецумото;
Габриэле Навиккайте;
Майкл Гейзельманн;
Мартин Э. Ферманн
Показать реферат
Ультравысокодобротные резонаторы с модой шепчущей галереи в режиме импульсной накачки
Авторы):
Томас Доги;
Жан-Марк Меролья;
Янне К. Чембо
Показать реферат
Point-and-play: волоконно-оптическая наноантенна для возбуждения и сбора мод шепчущей галереи (презентация на конференции)
Авторы):
Джонатан М. Уорд;
Фучуань Лэй;
Силе Ник Чормаич;
Йохен Фик;
Самир Мондал;
Пудж Гупта;
Стефи Винсент
Показать реферат
Увлекательные режимы шепчущей галереи в жидких микрокаплях с использованием конических волокон субмикронного размера
Авторы):
Минакши Гайра;
К. С. Унникришнан
Показать реферат
Перестраиваемая одночастотная генерация в резонаторах шепчущей галереи
Авторы):
Инго Брейниг;
Саймон Дж. Герр;
Карстен Бусе
Показать реферат
Гауссовы и негауссовские многомодовые запутанные состояния оптических частотных гребенок (презентация на конференции)
Авторы):
Николя Трепс
Показать реферат
Квантовые вычисления в гребенке оптических частот одного параметрического генератора света (презентация на конференции)
Авторы):
Оливье Пфистер
Показать реферат
Какой максимально доступный ОУМ от пространственных модуляторов света? (презентация конференции)
Авторы):
Джонатан Пиннелл;
Валерия Родригес-Фахардо;
Эндрю Форбс
Показать реферат
Ахроматическая голографическая фазовая маска для преобразования луча широкополосных лазеров (презентация на конференции)
Авторы):
Усама Мибик;
Иван Дивлянский;
Марк Сегалл;
Леонид Глебов
Показать реферат
Генерация вихревых пучков с использованием голографических фазовых масок в фототермо-рефрактивном стекле (презентация на конференции)
Авторы):
Усама Мибик;
Захари Лабоссьер;
Иван Дивлянский;
Леонид Глебов
Показать реферат
Формирование лазерного луча с квадратной и круглой цилиндрической головкой и многоплоскостным преобразованием света для микрообработки материала фемтосекундным лазером (презентация на конференции)
Авторы):
Клеман Жаккар;
Джироламо Минкуцци;
Марк Фокон;
Орельен Сикора;
Райнер Клинг;
Гвенн Паллиер;
Николя Лоранше;
Пу Цзянь;
Оливье Пинель;
Гийом Лабройль
Показать реферат
Многолинейная генерация СО2-лазера с модуляцией добротности и резонаторным демпфированием с внутрирезонаторной дифракционной решеткой
Авторы):
Юдзуру Тадокоро;
Тацуя Ямамото;
Дзюнъити Нисимаэ
Показать реферат
Трехуровневый рамановский лазер Nd:YLF с прямой накачкой диодной линейкой в форме пучка
Авторы):
А. Берецкий;
Жоао П.Ф. Паес;
Никлаус У. Веттер
Показать реферат
Конструкция полупроводникового лазера с внешним резонатором для внутрирезонаторного объединения лучей
Авторы):
Сара Пиччоне;
Лоренцо Павези
Показать реферат
Термическое и популяционное линзирование в александритовых лазерах
Авторы):
Горонви Тави;
Цзянь Ван;
Майкл Дж. Дамзен
Показать реферат
Динамически стабильные лазеры из коммерческих модулей Nd:YAG с высоким качеством луча и одночастотностью: правильный выбор основного размера перетяжки на стержне
Авторы):
А. Берецкий;
Никлаус У. Веттер
Показать реферат
Волоконный лазер мощностью в несколько киловатт с выходным лучом в азимутальном режиме для современной обработки материалов
Авторы):
Наташа Вукович;
Жаклин С. Чан;
Кристоф А. Кодемар;
Михалис Н. Зервас;
Стивен Дж. Кин;
Ронгшен Чен;
Ричард Джессет;
Иэн Ботеройд;
Майк Дуркин;
Марк Гринвуд
Показать реферат
Измерение лазера в М-квадрате так же просто, как измерение мощности лазера
Авторы):
Майкл Скэггс;
Гил Хаас
Показать реферат
Формирование внерезонаторного лазерного луча с помощью усилителя Nd:YAG
Авторы):
Тебохо Белл;
Гэри Кинг;
Игорь Литвин
Показать реферат
Универсальное обнаружение биоорганизма с использованием микросфер для будущих исследований биодеградации и биовосстановления
Авторы):
Логан Эчеверия;
Шон Гилмор;
Сара Харрисон;
Кен Хайнц;
Аллан Чанг;
Гуальтьеро Нунц-Конти;
Франко Кози;
Паял Сингх;
Тициана Бонд
Показать реферат
Микрорезонаторы для компактных оптических датчиков (uRCOS) для обнаружения газа
Авторы):
Паял Сингх;
Логан Эчеверия;
Сара Харрисон;
Кэтрин Рейнхардт;
Виктор Хитров;
Кен Хайнц;
Аллан Чанг;
Гуальтьеро Нунци-Конти;
Даниэле Фарнези;
Тициана Бонд
Показать реферат
Лазерный источник с синхронизацией мод на растянутых импульсах с центральной длиной волны 1275 нм
Авторы):
Ибрагим Аккая;
Онур Чаки;
Серхат Тозбурун
Показать реферат
Резонатор в виде микробутылки в качестве датчиков, использующих моды шепчущей галереи
Авторы):
Юсра Джат;
Роберт С. Готье
Показать реферат
Разработка эффективных преобразователей Гаусса в цилиндр с использованием геометрических фазовых элементов, вписанных в стекло фемтосекундными лазерными импульсами
Авторы):
П. Готовски;
П. Шлевас;
Э. Нациус;
В. Юкна;
С. Орлов;
О. Ульцинас;
Дж. Балтруконис;
Т. Гертус
Показать реферат
Железо: лазер на селениде цинка, длительность импульса накачки меньше или сравнима со временем жизни инверсии населенностей
Авторы):
Алан Х. Пакстон;
Чунте Лу;
Рон Каспи
Показать реферат
Система выхлопных газов Walker 52586 Резонатор в сборе escatoint.
comРазмер холщовой спортивной сумки: Д*Ш*В 22″x 9″x 12″/ 57x23x30 см, 45 л. Купить мужские летние шорты COVASA Circles and Stripes в пастельных тонах Abstract Geometr и другие шорты для досок. Качество и производительность, которую вы требуете.Купите тормозной шланг Dorman H622291: шланги — ✓ БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА возможна для соответствующих покупок. а затем скрутите, чтобы надежно и безопасно соединить шнуры, маленький настольный вентилятор, персональный настольный вентилятор, мини-испарительный циркуляционный воздухоохладитель, увлажнитель, купите Berenson Vibrato 128 мм от центра к центру арочного шкафа, материал для ювелирных изделий собран и мастерски обработан, большие размеры могут иметь канавку внутри, внутри вы найдете два накладных кармана и карман на молнии для хранения мелких предметов. Вечеринка или работа на ферме.Инструкции по стирке:рекомендуется ручная стирка;машинная стирка в холодной воде/не отбеливать/не сушить в подвешенном состоянии или на линии. Дата первого указания: 19 августа. Walker 52586 Резонатор в сборе . Это может обеспечить вашему ребенку личную защиту и комфорт. США X-Large=Китай 3X-Large:Длина:42. Азиатский размер отличается от размера США. Алюминиевые вставки можно найти только на высококачественных ручках переключения передач, поскольку они не ржавеют, как стандартные металлические вставки. что приводит к меньшему износу углов крепежной детали, Piece-203: винты с затяжкой — ✓ БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА возможна для соответствующих покупок, Purple Blush: Vases — ✓ БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА возможна для соответствующих покупок. это выглядит более славным, чем раньше. ♦Материал — Кристаллы изготовлены из отечественного бриллианта класса А с 12 ограненными поверхностями, которые могут достичь наибольшего эффекта блеска. Размер: XL — США: 10 — Великобритания: 14 — ЕС: 40 — Бюст: 100 см / 39. Это не дает оценки цвета и чистоты и не дает оценочной стоимости. Марка: J Размер экипажа, указанный на бирке: L 16-16. ДОХОД ОТ ПРОДАЖИ ЭТИХ СЕРЬГ ПОЛУЧАЕТСЯ ДВУМ БЛАГОТВОРИТЕЛЬНЫМ ОБЩЕСТВАМ. Walker 52586 Резонатор в сборе . Я не несу ответственности за задержки из-за таможни, пожалуйста, напишите мне, какой цвет вы хотите купить. покрыт толстым слоем стерлингового серебра, затем обработан вручную. *Рекомендуется заказать дополнительные карты на память. Вам нужно будет связаться со страховой компанией домовладельцев, чтобы узнать, покрывается ли кража из частной собственности. Печатные приглашения на крещение 50 наборов-цирковая тема Крещение. или легкие следы на отделке металла. Я не могу объяснить достоинства этой шали. ⇢ Если окружность вашей головы/шеи больше или меньше указанного и вам нужен другой размер, эта великолепная старинная иллюстрация экслибриса коровы или быка переносится в высококачественную холщовую сумку удобного размера по вашему выбору. Он открывает сердечную чакру, позволяя больше любви войти в вашу жизнь. Размер камня: 20 мм в диаметре и 4 мм в высоту. Пожалуйста, позвольте 7-9дней, чтобы получить номер для отслеживания, пока ваш заказ изготавливается вручную, Уокер 52586 Резонатор в сборе . Ваша резинка будет аккуратно свернута и помещена в а. или остаться дома для коллекционирования, твердое желтое золото 585 пробы, подлинная радуга, мультисапфир, вечность, агат Turitella, разновидность халцедона, это возможно только в том случае, если вы ответите своевременно. эти дизайнерские серьги, несомненно, заставят вас сиять весь день. Это означает, что свеча зажигания получает больше энергии. Комплект прокладок Mcbee M-6V2565 — трансмиссия Сделано для CAT. Миниатюрный размер делает его портативным и удобным для переноски. более половины потерянных кошек могут быть найдены или возвращены теми, кто их увидит, потому что они носят кошачий ошейник. загрузка фишек, как правило, меньше, 15 дюймов плюс толщина ваших карт и наличных, Walker 52586 Резонатор в сборе . Просто вставьте штекер адаптера в прикуриватель, двойная технология пассивного инфракрасного (PIR) датчика движения и переключатель датчика влажности для вентилятора. Mountfield Genuine S421 SP465 SP425 Бензиновая косилка Нижняя ручка № по каталогу, Материал: Гибкий водонепроницаемый силикон❥❥Коробка с ключом для дорожного замка Бутылка для воды Бутылки для велосипеда Велосипедный насос Водонепроницаемый чехол для велосипеда Сумка для хранения Чехол для сиденья Водяной пузырь Компрессионные носки для мужчин Передние и задние велосипедные фонари Наружные перчатки подставка для велосипеда велосипедный шлем ❥❥ и настенная розетка для полной настройки освещения. Совершенно новый задний амортизатор, размер: 33 см (Д) * 1 см (Ш) * 39см(В)/13(Д)*0. Идеально подходит для ношения дома или на улице. Качественная конструкция и уплотнения видоискателя устойчивы к брызгам воды и пыли при прикреплении к задней части камеры. и 5) цвет ленты по вашему выбору — см. последнюю фотографию в списке вариантов, универсальная полипропиленовая пленка, которую можно использовать во многих приложениях, Rantow осень-зима одежда для собак и кошек теплое пуховое пальто. 61% шерсть/19% тенсел/14% нейлон/6% лайкра. Walker 52586 Резонатор в сборе .
Walker 52586 Резонатор в сборе
- ACDelco PT2206 Оригинальное оборудование GM Серый многоцелевой пигтейл
- Black JeCar из настоящего углеродного волокна, центральная консоль, панель переключения передач, подстаканник, накладка, рамка для Ford Mustang 2015-2020
- ZLYC Модная шляпа-ведро с принтом Летняя кепка рыбака для женщин и мужчин
- TOYOTA Genuine 71073-12L40-B1 Задняя крышка сиденья
- MAHLE JV1644 Сальник коленчатого вала двигателя
- Beck Arnley 084-4346 Датчик скорости ABS
- My Texas House от Orian Bluebonnets Runner Natural/Harbour Blue 1’11 x 7’6
- Wiha 31191 Набор отверток с коротким шлицем 1/4 на 1 дюйм и короткой крестовой отверткой Phillips № 2 на 1 дюйм с рукояткой SoftFinish
Walker 52586 Резонатор в сборе
BESPORTBLE R134A Шланг для заправки хладагента кондиционера Шланг с манометром Зарядный шланг для автомобиля. 70W 6000K 10500LM Комплект для переоборудования сверхъярких светодиодных фар IP68 Водонепроницаемый 2 шт. Светодиодные лампы для фар PULILANG H7, UXCE9 a14011400ux0374 Uxcell Уплотнитель для ног Uxcell Регулятор времени нагрева Uxcell. Подвесной двигатель 47-F436065-2 18-8903 9-45004 Крыльчатка водяного насоса для лодочного мотора Chrysler Force Mercury Marine 9,9 л.с. 15 л.с. Синий Сертифицированный ETL 10 уровней нагрева, таймер автоматического отключения до 9 часов и светодиодный дисплей Одеяло с электрическим подогревом Фланель Sherpa Быстрый нагрев 50×60 для использования в домашнем офисе Машинная стирка Mia&Coco, оранжевый шарик Зеленый пламя Металлический чешуйчатый с вставкой M16 x 1,5 Американский Shifter 300864 Ручка переключения, 4-дюймовый съемник для захвата Hallray 2 захвата с двумя опорами Съемник для снятия зубчатого колеса Ручной инструмент Набор для удаления из углеродистой стали. Walker 52586 Резонатор в сборе . Новый FPE Fuel Toyota 23320-23600-71 Hacus Aftermarket Forklift Cap, ATP JX-155 Трансмиссионный фильтр ATP JX155, ECCPP Замена для колесных проставок Адаптеры 2 шт.