法國科學家成功研制出超長液體光纖

訊石光通訊網發布時間:2008/7/25 9:07:00 編者:iccsz

摘要：法國國家科研中心成功研制出又長又薄的液體光纖。有關專家指出，這是在研制復雜微流控光功能器件和系統方面邁出的重要一步。近年來，微流控學出現了一個全新的研究方向：微流控光學。它是光學與微流控學的結合。光在微流控裝置里不僅是觀測工具，同時可以直接參與激光的聚焦與偏離。微流控光器件在規模與速度方面都要比微流控器件具有更好的應用前景。

法國國家科研中心成功研制出又長又薄的液體光纖。有關專家指出，這是在研制復雜微流控光功能器件和系統方面邁出的重要一步。

近年來，微流控學出現了一個全新的研究方向：微流控光學。它是光學與微流控學的結合。光在微流控裝置里不僅是觀測工具，同時可以直接參與激光的聚焦與偏離。微流控光器件在規模與速度方面都要比微流控器件具有更好的應用前景。

微流控光學利用微流控學和光學、光電子學技術合成新穎的功能器件和系統，主要特點在于結構的可調化、功能的集成化和系統的微型化。微流控光器件將能替代科研人員的工作，將液體從一個試管到進另外一個試管，并能夠對獲得的混合物進行分析。

如果說，普通機器人的基本元件是“手+榔頭”的話，微流控光機器人的主要元件是動態液體光纖，即在光的作用下形成的薄液態柱。它能將光束傳輸到所需要的地方。為了降低重力的作用，通常使用兩種濃度不同、且不能混合的液體，濃度低的在濃度高的上層。如果用激光照射上層，將在光的作用下在一種液體內形成另外一種液體柱。但遺憾的是，這樣的液體柱不能保持很長時間，當液體柱的高度超過周長時，由于表面張力的作用液體柱將快速分裂成不同的水滴。

長期以來，科研人員提出了各種穩定液體光柱的方法，但該問題一直沒有解決，最成功的一次只是將液體柱的高度增加了一倍。最近，法國科研人員在近期出版的《物理學評論快報》雜志上宣布，利用穩定激光束的方法，研究人員最少在幾分鐘內建立了長度達100個光柱直徑的液體光纖。

研究人員用極窄的激光束自上而下照射液體。激光束的直徑只有幾個微米，強度小于1瓦特。激光束在濃度比較高的液體中形成了濃度較低液體的光柱，并沿該液體柱傳播。由于內部全反射造成的壓力，這個長的液體柱得以保持。

根據實驗觀測，研究人員發現了一些有趣的現象：如果激光束足夠細，那么形成的液體光柱的直徑固定不變，既不隨時間變化，也不隨柱狀的高度變化。如果激光束較寬，液體光柱的直徑將發生變化，并開始出現在兩個數值之間發生跳躍的現象。研究人員通過建立理論模型認為，對于寬一些的激光束，存在許多負責不同厚度液體光柱的方程解，這符合光柱直徑大小在偶然振動作用下從一個值跳到另外一個值的現象。

有關專家指出，該科研成果為今后改進復雜微流控光器件提供了巨大理論與技術支持，為今后研制復雜形式的液體光柱，多液體光柱之間的相互作用，以及觀測液體光柱在橫向的表現具有重要意義。

內容來自：科技日報
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關鍵字: 光纖
文章標題:法國科學家成功研制出超長液體光纖

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