1. Direct imaging of a photonic jet at shaped fiber tips
- Author
-
Stéphane Perrin, Nacer-Eddine Demagh, Assia Guessoum, Djamila Bouaziz, Grégoire Chabrol, Sylvain Lecler, Tony Hajj, Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (ICube), Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (HUS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, and Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Subjects
Microlens ,Diffraction ,Multi-mode optical fiber ,Optical fiber ,Materials science ,business.industry ,Physics::Optics ,02 engineering and technology ,021001 nanoscience & nanotechnology ,01 natural sciences ,Atomic and Molecular Physics, and Optics ,law.invention ,010309 optics ,Core (optical fiber) ,Optics ,law ,0103 physical sciences ,[SPI.OPTI]Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic ,Fiber ,Photonics ,0210 nano-technology ,business ,Lithography - Abstract
This Letter presents, to our knowledge, the first direct measurement of the three-dimensional distribution of photonic jets (PJs) generated by shaped-tip multimode optical fibers. A PJ at the distal end of optical fibers makes it easier to scan a sample, for lithography or optical analysis, for example, with a spot smaller than the diffraction limit. The backscattered light can also be easily collected. In this study, the volume of the PJ has been reconstructed using a stack of image planes and compared to numerical simulations. For the first time, the power distribution of the non-fundamental mode around the PJ has been observed, giving a better understanding of PJ-based laser etching using multimode optical fibers. An original 50/125 fiber with a microlens fitting just on its core has made it possible to strongly reduce the power spread compared to the thermoformed 100/140 fibers used in our previous works.
- Published
- 2021
- Full Text
- View/download PDF