Асимметричный каскад на средние: 8 потрясающих вариантов объёмной стрижки каскад

Такую прическу моментально заметили женщины, которые располагались в различных социальных слоях: бизнесвумен, домохозяйки, актрисы и преподаватели. Все начали примерять на себе новый стиль. Когда в 70-х годах на экранах телевидения показалась Джейн Фонда (американская актриса) с каскадом, женщины со всего мира начали ей подражать. Даже женщины с короткой длиной волос, пробовали этот вариант на себе. Подобную вариацию прически называли «еж».

«Каскад» обладает несколькими особенностями.

• Женщинам, которые обладают узким лицом, подобная прическа будет оптимальной, так как она визуально способна расширить скулы.

• Прическа может носиться с челкой или без нее. Для высокого лба с вытянутым лицом следует остановить свой выбор на варианте с челочкой.

• «Каскад» — идеальный вариант для светлых или мелированных прядей.

Кому подходит?

Каскадная стрижка подойдет практически каждой женщине, если учитывать особенности внешности. При помощи правильно подобранного вида можно корректировать лицо, или сделать глаза более выразительными.

По мнению стилистов, такие варианты стрижек подойдут обладательницам тонких или прямых прядей. «Каскад» способен продемонстрировать эффектность и элегантность на таких волосах, придавая им объем. Для густых и кудрявых локонов следует выбирать другие прически, так как они не особо любят асимметричные стрижки.

Преимущества и недостатки

Каскадная стрижка обладает следующими преимуществами:

• универсальность – прическа подойдет для любых длины и типа лица;
• локоны получают вспомогательный объем, наряду с невесомостью;
• при помощи подобной прически получится скорректировать форму лица;
• «каскад» уместен на прямых и немного вьющихся локонах;
• прическа подойдет для делового образа, молодежных вечеринок;
• укладка занимает мало времени.

Недостатки стрижки:

• для активного образа жизни «каскад» не особо подойдет, так как небрежные пряди будут постоянно мешаться;
• на волосах со значительной густотой появится излишний объем, который неудобно укладывать;
• если планируется отращивание волос — такая стрижка не подойдет, так как для выравнивания длины потребуется много времени;
• стрижка будет идеальной только в том случае, если с ней работал профессиональный мастер;
• для прически требуется постоянная корректировка, которая производится раз в два месяца.

Чем отличается от «лесенки»?

Многие люди считают, что «каскад» и «лесенка» — это одно и то же. Такое мнение ошибочное. Прически похожи только тем, что в них присутствуют локоны разной длины. Во всех остальных пунктах стрижки различаются. Рассмотрим основные отличия.

• «Лесенка» не относится к категории сложных стрижек и может быть выполнена новичком. Для создания «каскада» потребуется работа профессионала.
• В «лесенке» присутствуют ступени, которые отличаются плавным перетеканием между собой. Не наблюдаются четкие границы. В «каскаде» же такие элементы выделяются намеренно.
• А также следует учитывать, что «лесенку» создают только по краям локонов, в то время как «каскад» будет располагаться по всему периметру.

Разновидности

Мода на каскадную стрижку вызывает большой ажиотаж среди женщин. Существует множество разновидностей прически, которые подходят для разной длины и типов волос.

«Классический каскад»

Прическа отличается плавностью, где нет заметных переходов и границ в локонах. Такой вариант оптимален для каждодневного образа. Часто применяется на прямых и немного вьющихся волосах.

«Пикси-каскад»

Последняя техника — это наиболее современный вид. В большинстве вариантов в таком образе присутствует челка. Можно воспользоваться косой или удлиненной вариацией.

«Каскад-боб»

Комбинирование «боба» с «каскадом» придает шевелюре вспомогательную объемность и динамику. Чтобы акцентировать внимание на многоуровневости, не рекомендуется создавать очень короткие прически. Даже с короткой макушкой можно испортить весь образ. На затылке пряди следует градуировать. За счет такого решения задняя часть получает объем и элегантность. Для аккуратности и гармоничности в обрамлении потребуется усиленная градуировка спереди.

Передние локоны можно спускать ниже уровня подбородка. Челка является обязательным элементом. Лучше всего выбирать длину ниже бровей, косые или прямые арочные вариации.

«Каскад-каре»

Второе название прически — приподнятое каре. Основывается на популярном каре на ножке, в котором есть вспомогательный объем со структурностью благодаря многоуровневости. Локоны следует градуировать на затылочной части, которая будет немного подниматься при помощи укладки и образования шапочки.

Ножку не нужно выстригать очень сильно, поэтому все переходы будут обладать плавностью и сглаженностью. Допускаются вариации с челкой и без.

«Асимметричный каскад»

Эффектнее всего будет смотреться вариант с челкой, где присутствует асимметрия, неровность линий с акцентами. Подобная прическа будет создаваться за счет отсутствия пропорций, симметричности в переходах по длине. Наиболее часто асимметричный «каскад» используется на «бобе». Градуировка прядей будет производиться за счет рваной техники. Локоны могут обладать резкими перепадами по длине, острыми концами и неровностью в срезе.

Такие детали придают необычную внешность форме, а челка будет выступать в качестве дополнения к образу. Обычно ее тоже делают асимметричной, рваной, с острыми концами.

«Рваный каскад»

В последнее время большинство стилистов предлагает эту стрижку. Она выступает в качестве замены классической вариации. Рваные пряди придают игривость, динамику и вспомогательную фактурность. Общая длина прядей может достигать подбородка или опускаться до плеч. Уровни должны быть срезаны таким образом, чтобы внешне концы локонов походили на перышки.

В некоторых случаях рваный эффект используется лишь внизу прически, когда макушка делается одинаковой и гладкой. Применяется вторая вариация «рваного каскада», где в шевелюре присутствуют неодинаковые по длине компоненты.

«Каскад-лоб»

Такая стрижка располагается в числе самых востребованных. «Лоб» — более длинный вариант «боба». Локоны на затылочной части должны быть короче, чем пряди на лицевой стороне. Передние должны спускаться до плеч или ниже. Затылочная область градуируется, подвергается вспомогательному объему и фактурности.

Каскадные компоненты на боках будут делаться на основе внешних данных женщины. Для вьющихся локонов градуировку нужно производить ближе к кончикам. Чтобы визуально удлинить лицо, «каскад» должен начинаться возле макушки.

«Двойной каскад»

Это прическа, в которой присутствует четкий акцент на паре основных уровней прядей. Каждый уровень или какой-то один можно отдельно подвергать градуировке. В большинстве случаев стрижка обладает следующей внешностью: возле подбородка или скул делается верхняя шапка из нескольких слоев, а в нижней части прядей образуется продолговатая ножка. Стрижка приобретает зауженный книзу и объемный на макушке облик. Верхняя часть должна быть рваной и многослойной.

«Каскад-лесенка»

Подобное исполнение будет хорошо выглядеть на шевелюре, длина которой находится на отметках: средняя и ниже среднего. Для создания прически потребуется прибавка к традиционному «каскаду» рваного или прямого исполнения ступеней на лицевой части. «Лесенка» может формироваться в височной области или начинаться от края челочки. Большинство мастеров начинают делать ступени возле середины либо на окончании волос. Подобный метод позволяет зрительно сделать лицо уже, спрятать скулы со щеками.

«Лесенка» способна отличаться плавностью, мягкостью либо быть резкой. Рисунок определяется фактурой прически. Для рваного «каскада» применяется аналогичная лесенка.

Как подобрать?

Основная особенность «каскада» заключается в его многослойности, которая получается за счет градуировки или ступенчатого подстригания локонов. За счет этого стрижка выглядит невесомо и игриво, обладает фактурой и объемом.

Градуировка различается по показателям глубины и техники. За счет разнообразия можно создавать оригинальные образы, которые подойдут для женщин с любой длиной шевелюры и типом лица. А также существует детская прическа, которая выглядит игриво и привлекательно.

По типу волос

Специалисты рекомендуют каскадную прическу представительницам прекрасного пола, у которых тонкие и слабые, редкие волосы. Шевелюра, которая не может похвастаться густотой, получает вспомогательную объемность. А также такой шаг позволяет показать окружающим красивую шею, наряду с грамотными чертами лица.

Модницам, которым достались густые и очень жесткие локоны, такая прическа не подойдет. Это связано с тем, что короткие и тяжелые локоны проблематично уложить. Концы шевелюры не могут самостоятельно завиваться, поэтому форма не сможет держаться так, как требуется в «каскаде». На густых волосах наблюдается выворачивание концов в непроизвольном порядке, из-за чего идет перераспределение объема. Это приводит к тому, что прическа становится бесформенной копной.

Однако существует вариант, который подойдет женщинам с жесткими волосами. Оптимальный вариант — «застывший каскад». Он представляет собой прическу, в которой основная длина остается нетронутой, а кончики приобретают рваный вид.

Если говорится о мягких прядях, то «каскад» будет выглядеть элегантно и естественно. Если девушка обладает кудрявыми волосами, прическа не сможет держать свою форму. Переходы не будут выделяться.

По типу лица

«Каскад» подходит к любой внешности, но лучше всего он будет смотреться на овальном или немного вытянутом лице. Прическа дает возможность подарить вспомогательный объем на боковой части, за счет чего лицо визуально расширится.

Если требуется спрятать широкие скулы и недостатки лица, «рваный каскад» позволит придать нужный эффект. Для зауженного лица подойдет градуированная вариация, которая внешне схожа с буквой «V». При помощи такой техники можно зрительно сделать скулы немного шире. Градуировка обязана завершаться немного выше подбородка.

Для обладательниц высокого лба существует вариация «каскада», обрамленного челкой прямого типа. Подобный образ подойдет девушкам, лицо которых обладает мелкими чертами и немного удлиненной формой носа. Благодаря укороченной челке получится совершить акцент на чертах, которые не отличаются выразительностью, а также визуально сделать нос короче.

Для прямоугольного лица, где присутствуют высокие скулы, идеально подходит каскадная прическа, оформленная прямой челочкой. Длина челки должна достигать линии бровей. Для округлого личика или лица квадратной формы, следует выбирать из асимметричных вариаций, где присутствуют косые локоны по всей поверхности. Можно сделать прямую челку со рваными краями.

По длине

Средний и удлиненный вариант каскадной стрижки — лучший способ оживить свой образ. Он оптимален для любого типа шевелюры, независимо от того, прямая она или вьющаяся. За счет многочисленных методик выстригания парикмахер с легкостью сможет соотнести особенности внешности своей клиентки, прибавив челку, усилив градуировку прядей возле лица или при помощи создания вспомогательной объемности на тонких волосах. Все техники дают возможность создать идеальную и оптимальную прическу.

Классическая вариация чаще всего применяется для средней длины или на прядях, опускающихся ниже плеч. Для коротких волос подойдет асимметричная форма, когда волосы оформляются по всему периметру. Подобная прическа будет стильной и броской. Единственный минус — продолжительное время, которое потребуется на укладку. Для девушек, которые не планируют каждое утро восстанавливать прическу, следует отказаться от подобной стрижки.

Для длинных или средних локонов можно выбрать структурированное исполнение. Оно отличается только двумя слоями локонов. Верхняя часть состригается шапочкой, а низ должен спадать немного на плечи.

Как подстричь?

Стрижка «каскад» должна выполняться поэтапно. Для этого потребуется выполнить ряд последовательных действий.

• Голова делится на три области: теменная, височная и затылочная.
• После этого следует выбрать на теменном участке контрольную прядь, которая обрезается под нужную длину. В дальнейшем к ней будут подтягиваться основные локоны и состригаться до указанного уровня.
• Выполнение среза может производиться под разными углами и натяжками, чтобы подстроиться под необходимую длину локонов.
• «Каскад» может выполняться не по всей голове, а только на одной из областей: макушка, виски или затылок. Чтобы затылок с висками обладал длинными локонами, обязательно следует использовать контрольную прядь. Это связано с тем, что волосы растут на голове по-разному, и эти особенности роста заметны только мастеру.

Во время моделирования стрижки парикмахер принимает во внимание направленность роста, густоту и толщину локонов. Истинный профессионал будет думать не только о привлекательности стрижки, но и о том, чтобы ее владелица испытывала комфорт.

Некоторые девушки, обладающие тонкими волосами, самостоятельно делают «каскад». Для этого они собирают волосы в высокий пучок и срезают его конец под прямой линией. После того как хвостик будет распущен, прическа приобретет каскадную форму.

Как носить и укладывать?

Каскадную прическу можно укладывать при помощи нескольких способов, выбор которых будет основываться на длине прядей.

Короткие волосы можно просто высушить, приподняв у корней. Некоторые локоны обрабатываются при помощи моделирующего геля, формирую «перья».

Для удлиненных волос есть несколько вариантов укладки. Если планируется каждодневный образ, влажные пряди высушиваются махровым полотенцем. Для этого следует опустить голову вниз и высушить волосы феном. Теплый воздух должен быть направлен от основания к концам прядей.

После этого используется мусс, который применяется для закрутки кончиков. Закрутка может производиться внутрь или наружу. Все зависит от личных предпочтений и настроения. В конце применяется лак, за счет которого вся прическа фиксируется.

Женская стрижка каскад 2017 находится в сфере самых популярных причесок уже достаточной большой промежуток времени. Происходит это потому, что данный образ подходит практически всем дамам не зависимо от возраста и типа лица. За счет укладки эта стрижка может помочь скорректировать какие-то недостатки внешности. Прическа каскад на длинные волосы является беспроигрышным вариантом для молодых женщин. Так как длина при этом сохраняется, но шевелюра не просто находиться в беспорядочном состоянии, а красиво уложена.

Внешне стрижка каскадного типа выглядит так, что длина прядей увеличивается от макушки, каждый ярус больше предыдущего на несколько сантиметров. Прическа эффектна и красива со всех сторон. Как может выполняться стрижка каскад на длинные волосы фото сзади и сбоку продемонстрирует.

Прическу в виде каскада на длинных волосах можно оформить интересным способом, состригая сзади локоны треугольником, напоминающим пышный хвост. Такая креативная стрижка носит название . Она пользуется большой популярностью среди длинноволосых модниц.
Не очень удобно использовать данный образ женщинам, имеющим от природы вьющиеся волосы, иначе укладка будет проходить трудно и долго, что не должно наблюдаться при этой стрижке. Но грамотный мастер сможет подобрать хорошую укладку и для такого типа шевелюры.

Хотя чаще всего выполняется стрижка каскад на прямые волосы. Именно в таком варианте она особенно красива и стильна, когда четко видна градуировка прически.

Также, помимо прекрасного внешнего вида, каскад устраняет посеченные концы, и волосы выглядят здоровее и красивее. А для обладательниц редких прядей прическа каскад на длинные тонкие волосы — это прекрасный способ сделать их объемнее.

Каскадная стрижка на длинные волосы — фото и виды причесок

Во многом каскадная прическа универсальна, так как имеет несколько разновидностей.

Исходя из этого, девушка совместно с мастером может выбрать подходящий образ именно ей. Выбор разновидности каскадной стрижки на длинных волосах зависит от предпочтения клиента, а также от его индивидуальных характеристик.

Рассмотрим основные варианты этой стрижки.

Классический каскад

Это стандартный вариант, когда длина локонов увеличивается от макушки до конца длины. Можно создавать линию перехода четкой или размытой, зависит от желания и предпочтений.

Рваный каскад

В данном случае пряди подстригаются беспорядочно и создается впечатление некоторых перышек. Используются филлировочные ножницы для кончиков и прядей в целом.
Начинаться каскадная стрижка может с очень коротких прядей, которые ложатся с некоторой небрежностью на лицо, тем самым корректируя его форму.

Асимметричная стрижка каскад с косой челкой — фото

В данном случае пряди с одной и другой стороны отличаются по размеру. Отличным решением, с которым можно сочетать асимметричную стрижку каскад, является косая челка, она дополнит и подчеркнет образ. Срезы могут быть не ровными, а также выполненные в рванной технике.

Такая стрижка каскадного типа подойдет молодым и откровенным дамам, которые не боятся перемен и хотят быть яркими. Косая челка самый частый выбор для такой прически.

Структурированный вид

В данном случае шевелюра как бы разделена на две части, при этом верхняя часть делается более объемной и оформляется в виде шапочки.

Стрижка каскад на длинные волосы без челки

Как уже говорилось ранее, каскад отлично сочетается с челкой разной формы. Но тем не менее девушкам, не имеющим эту деталь, также прекрасно подойдет такой образ.
Хорошо подойдет вариант без челки тем, кто имеет овальное или слегка круглое лицо. Прическа скорректирует форму и сделает лицо выразительным. Как смотрится на длинных волосах стрижка каскад без челки, фото покажет ниже.

Также этот вариант прически приведет пряди в некоторый порядок, и они будут лучше поддаваться укладке. Так что, если локоны не совсем прямые, то такая стрижка поможет их сделать ровными и послушными.
Лучше всего выполнять стрижку так, чтобы самая короткая длина заканчивалась на линии подбородка. Тогда форма лица будет аккуратно подчеркнута, а все недостатки скрыты.

Образ длинной прически без челки подойдет и дамам с полностью ровными прядями.

Стрижка каскад на вьющиеся волосы

Несмотря на то, что вьющиеся волосы очень непослушны и трудны в укладке, тем не менее и их может привести в порядок стрижка каскад.
Все локоны станут более структурированными и организованными. Использовать стрижку каскад можно как для редких, так и для густых кудрявых или слегка вьющихся волос.

Длинный каскад на вьющиеся локоны должен обязательно быть дополнен правильным цветом. Лучше всего использовать природные оттенки, такие как коричневый, немного золотистый, шоколадный, в общем теплые тона будут отлично выглядеть.
Не плохим вариантом является мелирование, оно подчеркнет и, тем самым, выделит разную длину локонов и также их вьющейся характер. Ведь волнистые волосы придают образу игривости, а их обладательницу делают сексуальной.

Челка будет отличным дополнением, особенно для узкого лица. В сочетании с прической каскадом челка сделает его более округлым и приближенным к овальной форме.
Можно осуществлять стрижку и не только на кудрявых от природы локонах, но и на сделанных искусственным путем, то есть при помощи химической завивки. Это позволит разнообразить и разбавить образ.

При выборе стрижки каждая девушка выдвигает множество требований. В последнее время особую популярность получил каскад. И на то есть множество причин!

Каждая женщина не даст соврать, как сложно бывает остановить свой выбор на какой-нибудь стрижке. Очень хочется, чтобы она подчеркнула овал лица, продемонстрировала красоту наших волос, дарила возможность создавать новый интересный образ, требовала минимум усилий и времени при укладке. Стрижка каскад полностью удовлетворяем этим запросам.

Удобная стрижка каскад

Сделав стрижку каскад, можно придать волосам объем. Она дает возможность по-разному укладывать волосы, одинаково красиво смотрится как на длинных, так и на коротких волосах, на прямых и на слегка вьющихся.

Каскад — представляет собой стрижку, при которой волосы постепенно переходят от коротких на макушке к более длинным. Такая «игра» длины образуют некое подобие настоящего каскада. Стрижка может иметь различные варианты. Она может быть сильно «рваной» по всей длине волос или только на кончиках.
Несмотря на то, что эта стрижка является универсальной и сделать ее можно на волосах разной длины, нужно сказать, что лучше всего она будет смотреться на вьющихся или прямых локонах средней длины.

Кому идет стрижка каскад?

Достоинством стрижки является также то, что с ее помощью зрительно подкорректировать форму лица. Так, например, удлиненное лицо может сгладить каскад средней длины с густой длинной челкой, круглое — украсит стрижка каскад на длинных волосах.

Если у вас правильные черты лица, достаточно густые волосы можете смело выбирать «застывший» каскад, когда длина волос приблизительно одинакова, а кончики имеют «рваный вид».

Вообще стрижка каскад лучше всего подходит для овальной или немного вытянутой формы лица. Фасад стрижки очерчен ступеньками, которые могут начинаться от линии уха, подбородка или подбородка. Именно поэтому ее в народе принято называть лесенкой.

На каких волосах лучше смотрится стрижка каскад

Очень эффектно смотрится лесенка на волосах цвета светло-русых тонов, цвета спелой пшеницы или темного шоколада. На волосах, подстриженных каскадом, изумительно смотрится мелирование, которое может оттенять цвет волос, делать его более интересным.

Наиболее выигрышно стрижка выглядит на тонких или средних волосах. Умелый мастер зрительно сделает локоны более густыми. На жестких, тяжелых, густых волосах она вряд ли будет смотреться. Для прямых волос каскад особенно хорош тем, что сама структура стрижки будет хорошо заметна.

Укладка стрижки каскад

Уложить волосы после стрижки каскад, как правило, не составит большого труда. Главное — придерживаться основных принципов укладки стрижки каскад: тщательно уложить кончики волос, а также придать волосам объем.

Укладка стрижки каскад: повседневный вариант

Выполнить повседневную укладку можно довольно быстро при помощи фена и пальцев рук.

Волосы моют, а затем, опустив голову вниз, высушивают их от корней к кончикам. Затем локоны при помощи рук укладывают, а на кончики при помощи пальцев наносят гель или воск и «заворачивают» волосы во внутрь. Для того чтобы укладка дольше сохранилась, прическу можно закрепить лаком.

Укладка стрижки каскад: праздничный вариант

Для того чтобы сделать праздничный вариант укладки, понадобится немного больше времени. По всей длине чистых влажных волос равномерно распределяют пену.

Затем при помощи расчески и фена волосы высушивают, двигаясь от корней к кончикам. При этом вытягивают отдельные пряди под углом 90°. Т.о. волосы получают дополнительный объем. Затем, пользуясь круглой расческой, концы волос укладывают вовнутрь или наружу.

Укладка стрижки каскад: другие варианты

Вариантов укладки такой стрижки — множество. Можно «подвернуть» кончики волос у линии лица вовнутрь, а остальные волосы — наружу. Можно начесать волосы на макушке и слегка приподнять их: локоны станут более объемными и пышными.

Можно поэкспериментировать также и с пробором. Ровный пробор, пробор слева, справа, зигзагом… Выбирайте то, что вам больше к лицу!

Можно укладывать волосы и при помощи утюжка. Локоны высушивают, применяя режим теплого воздуха, а затем наносят на них специальное средство для термозащиты. При помощи утюжка пряди вытягивают, они становятся гладкими и сияющими. Чтобы не травмировать волосы, нужно действовать четко в соответствии с инструкцией и нагревать его до указанной в ней температуры. Проводить утюжком по отдельно взятой пряди можно один раз.

Окрашивание при каскаде

Чтобы волосы сделать объемнее, не всегда будет достаточно только стрижки. Профессиональный мастер обязательно предлагает правильное окрашивание, при котором пряди контрастного цвета усиливают каскадный эффект и подчеркивают красоту струящихся прядок.

Шатуш, брондирование, омбре — все эти техники предполагают окрашивание цветами, приближенными к естественным с наличие плавного перехода. Так имитируется эффект выгоревших волос.

Более смелые девушки легко экспериментируют с контрастными яркими цветами. Прическа «каскад» подчеркивает воздушность прически даже при использовании необычной цветовой палитры.

Популярная стрижка каскад. Фото

На сегодняшний день стрижка каскад одна из самых популярных. Многие любят ее за то, что, отрастая, волосы по-прежнему еще долго сохраняют свою форму.

Не бойтесь быть похожей на других, одинаковая стрижка каскад по-разному смотрится на каждой девушке. Да и многообразие вариантов укладки позволит подчеркнуть индивидуальность вашего стиля.

А пробовали ли вы носить каскад? Какое у вас впечатление? Нравится ли вам стрижка? Рекомендовали бы вы ее другим? Напишите нам!

Длинные волосы – это один из главных признаков, что с первого взгляда выделяет женщин среди мужского населения планеты. Если спросить девочку в садике, хочет ли она подстричься, то в большинстве случаев она ответит отказом и аргументирует это тем, что станет похожа на мальчика. Специально для больших девочек, не желающих терять длину волос, но мечтающих освежить образ и придать ему элегантности, а волосам ухоженности, существует стрижка длинный каскад.

Кому идет длинный каскад

Для непосвященных, – это пышная слоистая стрижка, суть которой в наложении друг на друга прядей с постепенным увеличением их длины. Одно из достоинств данного парикмахерского шедевра – универсальность, то есть он идет абсолютно всем. Конечно, есть нюансы, такие как итоговая длина, количество слоев, уровень самого верхнего, методика создания и наличие дополнительных элементов (челка, укороченная макушка и другие), которые мастер учтет при подборе вариации стрижки для конкретной внешности и структуры волос. Вот несколько основных рекомендаций:

1. Для густых волос предпочтительно создание особой многослойности с началом от уровня глаз, что поможет облегчить шевелюру и придаст ей красивый рельеф.
2. Тонким длинным волосам, наоборот, много слоев противопоказано. Лучше ограничиться небольшим поднятием макушки и парой-тройкой переходов на кончиках.
3. Укоротить и смягчить длинное угловатое лицо можно посредством дополнения стрижки мягкой прямой или рваной челкой до бровей.
4. Удлинить и сузить лицо поможет косая или разделенная на две стороны челка. С той же задачей отлично справится каскад с укороченной макушкой.
5. Округлить лицо можно посредством двойного каскада или выполнением внутренней градуировки на ближайших к лицу прядях.
6. Избавить круглое лицо от излишней мягкости черт и зрительно его заострить поможет длинный рваный каскад.

Виды каскада на длинные волосы

Стрижка каскад заложена самой природой. Если обриться наголо и отрастить волосы заново, то в итоге получится та самая классическая каскадная лесенка. Ее красоту и достоинства парикмахеры оценили более века назад. С течением времени методом проб и ошибок великие мировые мастера видоизменяли классическую стрижку и несколько самых удачных вариантов пустили в массы.

Классический каскад, выполненный на длинных волосах – это невероятная женственность, сочетаемая с красотой, фактурностью и ухоженностью шевелюры. Количество слоев и расстояние между ними может значительно варьироваться. Стрижка может дополняться любой челкой, а также она отлично сочетается практически со всеми методами современного окрашивания. Придать длинному каскаду особую пикантность и благородство можно посредством окрашивания балаяж.

С укороченной макушкой

Креативное исполнение каскада – дополнение его укороченной макушкой, что позволяет не только создать оригинальный образ, но и визуально вытянуть овал лица.

Двойной каскад чаще выполняется на волосах средней длины, так как имеет всего два слоя, но и длинноволосые дамы могут попробовать себя в данном образе. Верхний слой представляет собой шапочку, она может быть пышной и ярко выраженной или иметь слегка заметный переход. Нижняя часть остается максимально длинной.

Каскад без челки

Выполнение длинного каскада без челки особо рекомендуется дамам с тонкими волосами и круглым лицом, но идет такая вариация абсолютно всем. Единственное предостережение можно сделать женщинам с излишне вытянутым овалом – стрижка удлинит его еще больше, но если это будет рваный или градуированный каскад с завышенным верхним слоем, то проблема удлинения полностью снимается.

Челка – изюминка любой стрижки, а еще она помогает скорректировать внешность. Длинный каскад с прямой челкой смотрится максимально женственно, так как она смягчает черты, округляет углы и укорачивает лицо.

Каскад с косой челкой на длинные волосы смотрится не столько женственно, сколько стильно и оригинально. Главная функция челки в данном случае – удлинение лица и сокрытие его недостатков.

Длинный каскад с челкой набок – это альтернатива прямой и косой челкам, так как данный вариант универсален относительно внешности, а смотрится просто великолепно.

Длинный каскад с челкой на две стороны стилисты чаще всего рекомендуют дамам с квадратным и круглым лицом, а также слишком широкими скулами или массивным подбородком.

Рваный каскад

В длинном исполнении смотрится очень оригинально, стильно и креативно. Максимальной яркости такой стрижки можно достичь, уложив ее мокрым эффектом или творческим беспорядком.

Отличие градуированного каскада от классического в большем количестве и некоторой хаотичности расположения слоев.

Каскад – это отличный вариант как для сильно, так и для слабо вьющихся волос. в длинном исполнении смотрится по-королевски изысканно. Он красиво обрамляет кудряшки и добавляет образу тонну романтизма.

Преимущество каскада, выполненного на длинных волнистых волосах – это оздоровление их, как правило, склонных к сечению кончиков. Отдельным пунктиком стоит отметить приведение вьющейся шевелюры в порядок, добавление образу особой гармоничности и мягкости.

Основная функция каскада, выполненного на длинных прямых волосах – это облегчение тяжелой шевелюры. Кроме того, такая стрижка помогает выглядеть более ухоженно и стильно.

На выполняется в минимальной степени, чаще только на концах и в виде лесенки у лица. Основная задача мастера – сделать образ дамы более интересным и законченным.

Для длинных густых волос каскад является роскошным обрамлением.

Каскад на длинные волосы со всех сторон

Перед походом в парикмахерскую желательно рассмотреть стрижку со всех сторон, чтобы избежать неприятных сюрпризов и разочарований. То, что каскад спереди на длинные волосы смотрится замечательно, понятно из предыдущих описаний. Но как обстоит дело с видами сзади и сбоку?

На представленных выше фотоснимках видно, как выглядит каскад на длинные волосы сзади.

Для полноты представления стоит еще посмотреть, как смотрится каскад на длинные волосы сбоку. Со всех сторон данная стрижка нареканий не вызывает.

Как стричь каскад на длинные волосы

Есть несколько техник выполнения каскада, но чаще всего делается это так:

1. Вся шевелюра разделяется на зоны, как показано на схеме ниже.
2. На макушке отделяется прядь, которая обрезается на длину, задающую высоту расположения верхнего слоя. Данная прядь используется для контроля.
3. Работа начинается с верхней части затылочной зоны. Попрядно волосы поднимаются и вытягиваются вместе с контрольной прядью вертикально вверх и отрезаются по ее длине.
4. Далее, таким же способом обрабатывается теменная, а затем височные зоны.
5. Неточности убираются вытягиванием всех волос вверх. Срез должен быть ровной линией и располагаться параллельно полу.
6. В последнюю очередь выполняется окантовка и при необходимости формируется челка.

Если по каким-то причинам поход в парикмахерскую невозможен, но требуется срочно освежить образ, то можно выполнить стрижку простым способом дома:

1. Расчесать шевелюру и связать в хвост в центральной крайней точке у лба.
2. Отмерить уровень длины (высота верхнего слоя) и закрепить резинкой.
3. Отрезать волосы под резинкой.
4. Чтобы задняя часть волос осталась более длинной можно разделить шевелюру на два хвоста.

В длинного каскада не существует совершенно никаких ограничений. Это могут быть любые локоны (мелкие, крупные, объемные, пляжные), волны, прикорневой объем, всевозможные стильные беспорядки и мокрый эффект, завитые внутрь и наружу кончики, гофрированные пряди и многое другое.

Видео по теме

Каскад – самая популярная стрижка этого сезона! Вариации ее техники исполнения достаточно разнообразны: они могут подстраиваться под тип волос и Это отличная стрижка для любительниц экспериментов над своим образом!

Современная каскадная стрижка с легкостью поможет создать выразительный и в то же время естественный образ. Ее разновидностей существует большое множество: и без, рваный и градуированный, застывший и обратный, но их все объединяет одно – техника выполнения. Стрижка каскад позволяет создать индивидуальный силуэт, который подойдет под любой тип лица и волос.

Разновидности стрижек-каскад

На средние локоны

Именно с этой длиной классический каскад идеально сочетается, вариантов его исполнения достаточно много. Многоступенчатая форма позволяет срезать пряди от уровня ушей, плавно переходя к концам. Каскад на средние волосы подойдет для , которые и теряют естественное сияние.

Таким локонам данная стрижка придаст объем от корней до кончиков, а также будет препятствовать сечению по всей длине.

В этом исполнении достигается эффект легкости и натурального блеска прядей за счет их разной длины. Классический каскад подойдет вытянутому овальному типу лица (с челкой дугой или косой) и (без челки) – так лицо обретет более вытянутую форму, будут отчетливо выражены скулы.

Застывший каскад

Такая вариация подойдет обладательницам жестких волос, которые плохо держат форму. В этой технике не затрагивается основная длина, и только кончикам придают рваный вид при помощи филировочных ножниц.

Получается отличный объем в прикорневой зоне, а кончики обретают легкий и непринужденный, даже немного игривый вид.

По цветовой гамме застывший каскад лучше всего смотрится на , ведь при дневном освещении переходы на кончиках выглядят максимально натурально.

На длинные волосы

На короткие пряди

Для коротких волос стоит обратить внимание на асимметричную форму стрижки, когда волосы срезаются по всей длине, а не только на макушке – такая прическа будет выглядеть максимально экстравагантно и стильно.

Единственный нюанс – это сложности в укладке , на ее выполнение может понадобиться большое количество времени. Стоит предварительно вымыть локоны, нанести мусс для укладки, после чего помять руками волосы, придавая им хаотичный вид. Когда локоны просохнут, получится эффект мокрых волос – отличная прическа для вечерних посиделок или вылазки на танцы!

Обратный каскад

Это вариант укладки структурированного каскада. При данной укладке стоит накрутить кончики градуированных прядей не под низ, а наверх, придавая им парящий эффект. Подходит данная стрижка любому типу волос: от коротких до длинных, и одинаково хорошо будет смотреться как на брюнетках, так и на блондинках. Эта укладка придаст одновременно ветреный и загадочный стиль.

При укладке с помощью плойки стоит не забывать о – этот спрей поможет избежать перегрева и пересыхания волос.

Популярные прически для стрижки-каскад

Стрижка каскад отлично смотрится сама по себе, даже без особой укладки, ведь она многослойная и структурированная. Поэтому для повседневного стиля достаточно будет вымыть локоны, просушить их феном, нанести немного масла для волос на кончики (для блеска), и уже после этого подкрутить плойкой концы. Здесь уже по желанию – хоть наверх, хоть под низ, смотря какой эффект, вы хотите создать – строгий деловой стиль или добавить легкости. При мытье волос лучше использовать шампуни для придания объема.

Для вечерних причесок подойдет следующий вариант укладки – пучок с вытянутыми прядями возле лица. Для этого необходимо собрать чистые локоны в конский хвост, предварительно оставив по одной прядке возле лица. Далее, хвост нужно завернуть в пучок и закрепить шпильками. А свободные пряди слегка подкрутить плойкой, добиваясь мягких волн. Такая укладка отлично подойдет как для светского мероприятия, так и для дискотеки.

Как же хочется быть самой неповторимой и незабываемой невестой в день свадьбы ! Здесь стрижка-каскад будет особенно хороша. Сейчас в моде прически собранные, не стоит идти под венец просто с распущенными волосами.

Если женщина является обладательницей средних или длинных локонов в сочетании с классическим каскадом, то вариаций причесок масса: косы, пучок, высокий хвост, всевозможные локоны, кудри.

Пример свадебной прически с челкой в греческом стиле : необходимо выделить челку, высушить ее с помощью фена и круглой расчески, после чего немного вытянуть утюжком. После этого надевается повязка или резинка на голову по линии роста волос (простая белая, под цвет локонов, с камнями или цветами – варианты для полета фантазии). Основные волосы стоит немного начесать у корней и заправить концы под резинку сзади. Закрепить лаком. Прическа для невесты готова!

Виды стрижки-каскад, которые подойдут для женщин после 40-50

Для женщин зрелого возраста не подойдут рваные стрижки, ведь они будут смотреться неуместно. И уж точно не нужно после 40-ка лет делать стрижку каскад на короткие волосы! Стоит обратить внимание на классический каскад либо градуированный. В сочетании с овальным, вытянутым или прямоугольным лицом. Можно начесать локоны в прикорневой зоне, оставив концы свободными, или слегка их подкрутить – это самая удачная укладка. Классический пучок в сочетании с каскадом также хорошо будет выглядеть на женщинах любого возраста.

Каскад на короткие, средние и длинные волосы: стильная стрижка, которая всем к лицу — ReadWeb

Стрижка каскад является простым, но очень удачным вариантом освежения образа 2020 года. Она актуальная, стильная и, главное, универсальная, ведь подойдет к любому типу лица и любой структуре волос. Выглядит стрижка очаровательно на любой длине локонов.

Каскад считается стрижкой романтичной, вносящей в образ женщины немного драматизма, легкости и застенчивости. Изюминка заключается в чередовании прядей разной длины — короткие на макушке и длинные ближе к затылку. Выглядит каскад прекрасно как с укладкой, так и вовсе без нее, из-за чего эта стрижка и является очень популярной среди женщин разных возрастов и стилей.

Кому подходит стрижка каскад

Правильно выбранная форма и вид стрижки позволяют сделать ее универсальной для всех типов внешности женщины.

Дамам с овальным и вытянутым лицом, а также с формой треугольник подходит любой вид каскада, независимо от длины прядей — стрижка красиво обрамляет лицо, делает акцент на утонченных чертах, позволяет придать прядям объема, а значит живости.

Рваный каскад с длиной до плеч — прекрасный вариант для тех женщин, которые хотят скрыть грубые скулы и волевой подбородок квадратной формы лица.

Вариант с косой рваной челкой и длиной чуть ниже подбородка — идеальный для дам с круглым лицом.

Женщинам с узким лицом и невыразительными чертами стоит присмотреться к асимметричному или градуированному каскаду — стрижка поможет внести в облик немного яркости и стиля.

Прекрасно каскад смотрится как на прямых густых волосах, так и на вьющихся. Он подходит женщинам с тонкими волосами, ведь благодаря стрижке они вносят в локоны дополнительную зрительную густоту.

Каскад считается неподходящей стрижкой для женщин, чьи локоны отличаются особой жесткостью. Выглядит прическа в данном случае как бесформенная копна, что не слишком придает шарма. При этом застывший каскад с нетронутой формой и немного порванными кончиками подойдет и дамам с подобной проблемой.

Каскад на коротких, средних и длинных волосах

Классический каскад — это стрижка на средние или длинные волосы, ведь именно на них можно подчеркнуть многослойность и акцентировать внимание на ее форме.

На коротких волосах выполняется асимметричный каскад — смотрится он как нечто среднее между длинной пикси и коротким бобом. Стрижка выглядит стильно, броско и оригинально.

На средних волосах можно попробовать как многоступенчатую форму каскада, так и подход в несколько слоев. Выбирать вид стрижки стоит, исходя из знаний о типе волос. Мягкие слегка вьющиеся локоны прекрасно смотрятся в обоих вариантах. На жестких волосах желательно не перебарщивать с количеством слоев, чтобы не выполнить на голове не слишком симпатичный «горшок».

Структурированный каскад — вариант для длинных прядей. Стрижка выполняется всего в два слоя, благодаря чему локоны приобретают мягкость и особенно выделяющуюся фактуру.

Высокий лоб поможет скрыть прямая челка, а косая или рваная скорректирует черты лица, акцентируя внимание на ваших достоинствах и скрывая возможные недостатки.

Асимметрия — вариант для женщин с круглым и квадратным лицом. А женщины с овальной формой могут вовсе челку не делать.

Что касается окрашивания, то каскад в данном случае вовсе не претензионный. Можно оставить натуральный оттенок или подчеркнуть многослойность модной техникой по типу омбре, шатуш или балаяж.

Разнообразить стрижку каскад можно необычным пробором, укладкой челки или накручиванием крупных локонов на концах при прямых волосах — прическа сразу получается праздничной.

К слову, каскад на средних и длинных волосах выгоден тем, что в любой момент вы можете сделать хвост или пучок, причем за счет неравномерности прядей выглядеть прическа будет максимально небрежно и непринужденно, а такие образы в моде в 2020 году.

[expert_review_poll id=»136089″ params=»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»]

Стрижка каскад — модные варианты летом 2020

Хотите читать больше интересных и познавательных статей для женщин? Подписывайтесь в наши группы!

Facebook → Красотка в 30, 40, 50 и старше

Одноклассники → Красотка в 30, 40, 50 и старше

Асимметричное атласное каскадное платье на одно плечо на одно плечо

[ { «catentry_id»: «11305843», «channelAvailability»: «BuyableInstoreAndOnline», «inventoryQuantity»: «0,0», «isSpecialOrderable»: «ложь», «quickShipAvailable»: «ложь», «ItemImage»: «/ wcsstore // wcsstore / null / Set-WBM1870-11305842-Красный», «ItemImage467»: «/ wcsstore // wcsstore / null / Set-WBM1870-11305842-Красный», «ItemThumbnailImage»: «/ wcsstore // wcsstore / null / Set-WBM1870-11305842-Красный», «Атрибуты»: { «size_16»: «2», «color_Red»: «1» } }, { «catentry_id»: «11305844», «channelAvailability»: «BuyableInstoreAndOnline», «inventoryQuantity»: «0.0 «, «isSpecialOrderable»: «ложь», «quickShipAvailable»: «ложь», «ItemImage»: «/ wcsstore // wcsstore / null / Set-WBM1870-11305842-Красный», «ItemImage467»: «/ wcsstore // wcsstore / null / Set-WBM1870-11305842-Красный», «ItemThumbnailImage»: «/ wcsstore // wcsstore / null / Set-WBM1870-11305842-Красный», «Атрибуты»: { «size_14»: «2», «color_Red»: «1» } }, { «catentry_id»: «11305845», «channelAvailability»: «BuyableInstoreAndOnline», «inventoryQuantity»: «0.0 «, «isSpecialOrderable»: «ложь», «quickShipAvailable»: «ложь», «ItemImage»: «/ wcsstore // wcsstore / null / Set-WBM1870-11305842-Красный», «ItemImage467»: «/ wcsstore // wcsstore / null / Set-WBM1870-11305842-Красный», «ItemThumbnailImage»: «/ wcsstore // wcsstore / null / Set-WBM1870-11305842-Красный», «Атрибуты»: { «color_Red»: «1», «size_12»: «2» } }, { «catentry_id»: «11305846», «channelAvailability»: «BuyableInstoreAndOnline», «inventoryQuantity»: «0.0 «, «isSpecialOrderable»: «ложь», «quickShipAvailable»: «ложь», «ItemImage»: «/ wcsstore // wcsstore / null / Set-WBM1870-11305842-Красный», «ItemImage467»: «/ wcsstore // wcsstore / null / Set-WBM1870-11305842-Красный», «ItemThumbnailImage»: «/ wcsstore // wcsstore / null / Set-WBM1870-11305842-Красный», «Атрибуты»: { «color_Red»: «1», «size_10»: «2» } }, { «catentry_id»: «11305847», «channelAvailability»: «BuyableInstoreAndOnline», «inventoryQuantity»: «0.0 «, «isSpecialOrderable»: «ложь», «quickShipAvailable»: «ложь», «ItemImage»: «/ wcsstore // wcsstore / null / Set-WBM1870-11305842-Красный», «ItemImage467»: «/ wcsstore // wcsstore / null / Set-WBM1870-11305842-Красный», «ItemThumbnailImage»: «/ wcsstore // wcsstore / null / Set-WBM1870-11305842-Красный», «Атрибуты»: { «color_Red»: «1», «size_8»: «2» } }, { «catentry_id»: «11305848», «channelAvailability»: «BuyableInstoreAndOnline», «inventoryQuantity»: «0.0 «, «isSpecialOrderable»: «ложь», «quickShipAvailable»: «ложь», «ItemImage»: «/ wcsstore // wcsstore / null / Set-WBM1870-11305842-Красный», «ItemImage467»: «/ wcsstore // wcsstore / null / Set-WBM1870-11305842-Красный», «ItemThumbnailImage»: «/ wcsstore // wcsstore / null / Set-WBM1870-11305842-Красный», «Атрибуты»: { «color_Red»: «1», «size_6»: «2» } }, { «catentry_id»: «11305849», «channelAvailability»: «BuyableInstoreAndOnline», «inventoryQuantity»: «0.0 «, «isSpecialOrderable»: «ложь», «quickShipAvailable»: «ложь», «ItemImage»: «/ wcsstore // wcsstore / null / Set-WBM1870-11305842-Красный», «ItemImage467»: «/ wcsstore // wcsstore / null / Set-WBM1870-11305842-Красный», «ItemThumbnailImage»: «/ wcsstore // wcsstore / null / Set-WBM1870-11305842-Красный», «Атрибуты»: { «color_Red»: «1», «size_4»: «2» } }, { «catentry_id»: «11305850», «channelAvailability»: «BuyableInstoreAndOnline», «inventoryQuantity»: «0.0 «, «isSpecialOrderable»: «ложь», «quickShipAvailable»: «ложь», «ItemImage»: «/ wcsstore // wcsstore / null / Set-WBM1870-11305842-Красный», «ItemImage467»: «/ wcsstore // wcsstore / null / Set-WBM1870-11305842-Красный», «ItemThumbnailImage»: «/ wcsstore // wcsstore / null / Set-WBM1870-11305842-Красный», «Атрибуты»: { «size_2»: «2», «color_Red»: «1» } }, { «catentry_id»: «11305851», «channelAvailability»: «BuyableInstoreAndOnline», «inventoryQuantity»: «0.0 «, «isSpecialOrderable»: «ложь», «quickShipAvailable»: «ложь», «ItemImage»: «/ wcsstore // wcsstore / null / Set-WBM1870-11305842-Красный», «ItemImage467»: «/ wcsstore // wcsstore / null / Set-WBM1870-11305842-Красный», «ItemThumbnailImage»: «/ wcsstore // wcsstore / null / Set-WBM1870-11305842-Красный», «Атрибуты»: { «size_0»: «2», «color_Red»: «1» } } ]

Мощные квантово-каскадные лазеры с одномодовым излучением

Некоторые химические соединения имеют характерные фундаментальные поглощения в средней ИК-области спектра, т.е.е., с длинами волн в диапазоне 4–12 мкм м. К этим видам относятся парниковые газы: двуокись углерода (CO ₂ ), метан (CH ₄ ) и закись азота (NO), которые представляют особый интерес для исследований климата. ^{1, 2} Поэтому необходимы мощные системы обнаружения в среднем ИК-диапазоне, которые измеряют такие газы с высокой точностью.

Квантово-каскадные (QC) лазерные системы могут излучать свет в определенном спектральном режиме (одномодовое излучение) с высокой выходной мощностью.Датчики следовых газов с импульсным и непрерывным управлением, основанные на лазерах контроля качества среднего ИК-диапазона, являются подходящими системами для обнаружения парниковых газов с уровнями обнаружения в миллиардных долях или выше. ^{3, 4} Современные конструкции мощных одномодовых лазеров QC обеспечивают высокую выходную оптическую мощность. Эти подходы, однако, приводят к плохой дискриминации и выходу одномодового излучения, астигматического светового луча или ограничиваются только операциями с низким коэффициентом заполнения (рабочий цикл — это доля периода, в течение которого сигнал активен. ). ^{5, 6}

Мы разработали одномодовую лазерную систему контроля качества, сочетающую в себе преимущества ранее предложенных методов. Наши лазерные устройства имеют полупроводниковую монолитно интегрированную конфигурацию асимметричного задающего генератора с усилителем мощности (MOPA). Наш MOPA производит высококогерентный усиленный луч и имеет прямой волновод в секции усилителя. Волновод направляет излучаемый свет в симметричный луч. Используемый нами лазер имеет относительно короткий (около 1.25 мм длиной) одномодовый излучающий «затравочный» участок, который основан на решетке с распределенной обратной связью (DFB) и усилителем типа Fabry-Pérot (FP), длина которого может составлять 4 мм и более (см. Рисунок 1). ⁷

Рис. 1. Вид сверху типичного усилителя мощности с задающим генератором (MOPA) (длина около 4,5 мм), установленного на медном радиаторе. Отдельные разделы распределенной обратной связи (DFB) и Фабри-Перо (FP) помечены.

DFB сконструированы таким образом, что отражается только узкая полоса длин волн и создается одна продольная мода генерации.Поскольку длина взаимодействия нашей DFB-решетки с модой мала, решетки физически прочные и обеспечивают хорошую дискриминацию мод. Длинная секция усилителя без сужения в нашей конструкции позволяет достигать высоких выходных мощностей (уровня ватт) во время работы с большим рабочим циклом. В нашей конструкции дальняя область электромагнитного спектра является симметричной, что позволяет относительно просто коллимировать лазерный луч и удовлетворять требованиям любого спектроскопического приложения.

Мы провели моделирование, основанное на алгоритме матрицы передачи, для сравнения характеристик односекционной конструкции слабосвязанного DFB ⁵ — см. Рисунок 2 (a) — и нашей асимметричной конфигурации MOPA: см. Рисунок 2 ( б).Это моделирование показывает, что дискриминация мод (а, следовательно, и выход одномодового сигнала) увеличивается более чем на порядок с нашим подходом MOPA. В этих симуляциях также сравниваются характеристики каждого типа устройства, когда учитываются реальные недостатки в их изготовлении. На конфигурацию MOPA почти не влияют недостатки (обозначенные заметной сигнатурой полосы задерживания), тогда как для односекционной конфигурации не остается одномодового излучения. Мы также построили устройства MOPA, в соответствии с результатами нашего моделирования, в конфигурации скрытой гетероструктуры (где активный лазер «похоронен» в электрически изолирующем материале для увеличения рассеивания тепла), чтобы обеспечить узкие волноводы, которые поддерживают высокий уровень производительности. ⁷ Типичное устройство MOPA шириной 4 μ м и длиной 5,25 мм имеет пиковую выходную мощность на уровне ватт при температурах охлаждения Пельтье для рабочего цикла 1%. ⁷

Рисунок 2. Сравнение моделирования передачи (сплошные линии) и модальных потерь (пунктирные линии) (а) слабосвязанной решетки DFB (т.е. односекционный подход) и (б) конфигурации MOPA с сильным решетчатое сопряжение и просветляющее (AR) покрытие. Черные кривые показывают моделирование невозмущенной идеальной решетки.Зеленые линии относятся к возмущенному случаю, когда небольшие изменения ширины волновода учитываются при моделировании. Дискриминация мод показана на уровне режима Фабри-Перо (Δ ₁ ) и для следующего краевого режима без полосы задерживания (Δ ₂ ).

Мы проанализировали спектральные свойства наших устройств с помощью измерений, проведенных при различных температурах и токах возбуждения (см. Рисунок 3). Устройства настраиваются полностью в одномодовом режиме и в режиме скачкообразной перестройки (внезапные скачки оптической частоты, связанные с различными режимами) без ограничений во всем диапазоне температур (263–313 К) и тока (700–15 000 мА).Мы также измерили дальнее поле наших устройств при максимальной выходной оптической мощности (см. Рисунок 4). Дальнее поле почти идеально симметрично с полной шириной на полувысоте 25 и 27 ° в вертикальном и горизонтальном направлениях соответственно.

Рис. 3. Спектры генерации при фиксированной температуре (а) и фиксированном токе (б). произв .: Произвольно.

Рисунок 4. Дальнее поле лазера при максимальной выходной оптической мощности.

Мы разработали мощные одномодовые лазеры для контроля качества с асимметричной двухсекционной конфигурацией, которые имеют значительные преимущества по производительности по сравнению с традиционными конструкциями волноводов.Мы можем объединить в одном устройстве хороший одномодовый выход, высокую выходную оптическую мощность и симметричную диаграмму направленности в дальней зоне. Следующим шагом в нашей работе является обеспечение непрерывной работы с нашими устройствами MOPA. Это позволит использовать весь потенциал нашего подхода в спектроскопических приложениях, где требуется работа с большим рабочим циклом и относительно высокой выходной мощностью.

Авторы благодарны за обсуждения с П. Жуи, А. Бисмуто и Ю. Бонетти, а также за экспертную техническую помощь М.Ebnöther. Швейцарский национальный научный фонд в рамках проекта NCCR Quantum Photonics оказал финансовую поддержку этой работе.

Борислав Хинков, Маттиас Бек, Жером Фаист

Цюрих, Швейцария

Эмилио Джини

Цюрих, Швейцария

Артикул:

1.JR Köster, R. Well, B. Tuzson, R. Bol, K. Dittert, A. Giesemann, L. Emmenegger, A. Manninen, L. Cádenas, J. Mohn, Новый метод лазерной спектроскопии для непрерывного анализа изотопомеров N2O— применение и взаимное сравнение с масс-спектрометрией изотопных соотношений, Rapid Commun. Масс-спектрометрия. 27, стр. 216-222, 2013.

2. П. Вундерлин, М. Ф. Леманн, Х. Зигрист, Б. Тузсон, А. Джосс, Л. Эмменеггер, Дж. Мон, Изотопные сигнатуры N2O в системе смешанной микробной популяции: ограничения на пути образования N2O при очистке сточных вод. Environ.Sci. Technol. 47, стр. 1339-1348, 2013.

3. Д. Вайдманн, А. А. Костерев, К. Роллер, Р. Ф. Керл, М. П. Фрейзер, Ф. К. Титтель, Мониторинг этилена с помощью импульсного квантово-каскадного лазера, Appl. Опт. 43, стр. 3329-3334, 2004.

4. А. Маннинен, Б. Тузсон, Х. Лузер, Ю. Бонетти, Л. Эмменеггер, Универсальная многопроходная ячейка для лазерного спектроскопического анализа следовых газов, Appl. Phys. В 109, стр. 461-466, 2012.

5. Q. Y. Lu, Y. Bai, N. Bandyopadhyay, S.Сливкен, М. Разеги, Работа в непрерывном режиме при комнатной температуре 2,4 Вт квантовых каскадных лазеров с распределенной обратной связью, Appl. Phys. Lett. 98, стр. 181106, 2011.

6. П. Раутер, С. Менцель, А. К. Гоял, К. А. Ван, А. Санчес, Г. В. Тернер, Ф. Капассо, Мощные решетки квантовых каскадных лазерных задающих генераторов-усилителей мощности, Опт. Экспресс 21, стр. 4518-4530, 2013.

7. Б. Хинков, М. Бек, Э. Джини, Дж. Фаист, Квантовый каскадный лазер в конфигурации усилителя мощности задающего генератора с оптической выходной мощностью на уровне ватт, Opt.Экспресс 21, стр. 19180-19186, 2013.

FAQ | Каскадные ленточные микрофоны

В чем разница между FAT HEAD и FAT HEAD II?
Корпус FAT HEAD II больше и длиннее по длине. Он поставляется с усиленной амортизаторной опорой премиум-класса, чтобы приспособиться к большему корпусу. FAT HEAD II и FAT HEAD по звучанию одинаковы.

Безопасны ли каскадные ленточные микрофоны с фантомным питанием?
Да, путь прохождения сигнала от ленты проложен так, что он проходит через трансформатор только в одном направлении (наружу).

Подключите микрофонный кабель XLR к предусилителю с соответствующими выводами. Перечисленная ниже конфигурация PIN-OUT является отраслевым стандартом для микрофонов, кабелей XLR и оборудования для обработки данных.

Конфигурация симметричных разъемов типа «папа / мама» с выводом контактов XLR:
КОНТАКТ 2 — ГОРЯЧИЙ / ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ / ВЫСОКИЙ
КОНТАКТ 3 — ХОЛОДНЫЙ / ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ / НИЗКИЙ
PIN 1 — Земля

Обратите внимание: ВНИМАНИЕ!
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТСЕКА ДЛЯ ПАТЧЕЙ: Отключите фантомное питание перед созданием вставки / патча.Если во время вставки разъема TRS 1/4 «задействуется фантомное питание, лента будет повреждена и потребует замены. Прежде чем вставлять вставку, убедитесь, что фантомное питание успело снизиться.

В чем разница между штатным трансформатором и трансформатором Лундаля
Стандартный трансивер звучит очень хорошо. Изготовленные на заказ материалы обмотки и сердечника, используемые в трансформаторах Lundahl и Cinemag, действительно обеспечивают улучшенную четкость наряду с расширенными низкими и верхними частотами.

В чем разница между короткой одинарной лентой, короткой двойной лентой и длинной одинарной лентой?
Короткая одинарная лента обеспечивает самый быстрый отклик и хорошо подходит для гитарных кабинетов, накладных звуков ударных и комнатных микрофонов. Короткая двойная лента добавляет больше чувствительности, а также полезна для гитарных кабинетов, накладных звуков ударных и комнатных микрофонов. Длинная лента предлагает расширенные низкие и высокие частоты и хорошо работает с акустической гитарой и вокалом.Общий вывод: ленточные микрофоны очень снисходительны и будут хорошо работать практически со всем, что вы перед ними поставите.

Зачем нужен эквалайзер для ленточных микрофонов?
Каскадные ленточные микрофоны — это динамические пассивные микрофоны без активной электроники. Типичный активный микрофон имеет встроенные нижний и верхний конец, поэтому эквалайзер обычно не требуется. Возможность использования эквалайзера в сочетании с микрофоном позволяет вам настроить микрофон в соответствии с вашей комнатой и объектом.

Может ли ленточный микрофон Cascade работать с высоким уровнем звукового давления?
Уровень звукового давления ленты Cascade составляет 135 дБ.

Может ли давление повредить ленту?
Да, давление воздуха — причина номер один выхода ленты из строя (растянутая лента). Будьте осторожны, не подвергайте ленту любым источникам, которые могут вызвать ее растяжение. В случае сомнений предлагается поп-фильтр.

Как узнать, натянута ли лента?
Самый яркий сигнал — то, что микрофон звучит глухо с потерей диапазона низких и высоких частот.Вы также можете проверить микрофон, медленно перемещая его вперед и назад (аналогично маятнику на часах). Вы услышите, как лента проходит мимо магнитов.

Моя лента со временем растянулась, как ее отремонтировать?
Для получения полной информации о замене ленты: щелкните здесь, чтобы перейти в наш специализированный магазин

Есть ли у Cascade Microphones модификации микрофонов?
Да, мы также предлагаем дополнительные модификации по вашему запросу (т.е. удаление внутреннего экрана (ов) и вафельной пластины). Пожалуйста, позвоните 360.867.1799, чтобы узнать цены.

Когда я записываю ленточный микрофон Cascade вместе с другим микрофоном, они не в фазе.
Если вы обнаружите, что ваш ленточный микрофон Cascade не в фазе с другим микрофоном, просто поверните микрофон и работайте с другой стороны. Ленточный микрофон Cascade содержит настраиваемый вручную элемент с легендарной симметричной лентой.Этот дизайн предлагает настоящий узор в виде восьмерки. Сама гофрированная алюминиевая мембрана расположена по центру спереди назад, таким образом создавая сбалансированный входной аудиосигнал на обе стороны ленточного узла. Этот дизайн очень полезен при выполнении настройки записи мид-сайда или Blumlein, а также отлично подходит для использования на живых выступлениях.

Как следует хранить ленточный микрофон?
Рекомендуется всегда направлять саму ленту в вертикальном положении.

Мой ленточный микрофон Cascade имеет симметричную ленточку, но на задней стороне он звучит иначе.
Задняя сторона микрофона сдвинута по фазе, вам нужно будет переключить фазу на предусилителе, чтобы добиться того же звучания.

Могу ли я обновить трансформаторы после покупки ленточного микрофона
Да, мы можем модернизировать ваш трансформатор (ы) позже. Стоимость составляет 150 долларов США за микрофон. В это время мы также проверяем вашу ленту, чтобы определить, соответствует ли она техническим характеристикам.

Мужские KEEN Utility Detroit XT Mid Waterproof Steel Toe-Cascade Brown / Orion Blue

Политика доставки

Бесплатная стандартная наземная доставка через UPS или USPS для всех заказов на сумму 74,00 долларов США и более для доставки в прилегающие Соединенные Штаты. (Примечание. Бесплатная доставка не распространяется на Аляску и Гавайи)

Доступные способы доставки

Мы отправляем через UPS или USPS все заказы на территории США. Вы можете запросить, чтобы мы отправили специально UPS, USPS или в почтовый ящик за дополнительную плату.

Стандартная доставка

Заказы обычно приходят к вам в течение 5-7 рабочих дней.

Ускоренная доставка

Заказы обычно поступают к вам в течение 1-5 рабочих дней, в зависимости от вашего запроса на обновление. Если вы решите обновить способ доставки, за доставку на следующий, второй или третий день будет взиматься номинальная плата. Вы можете связаться с нами по телефону 800.566.4298 или [email protected], чтобы узнать.

Международные перевозки

В настоящее время большинство наших поставщиков не разрешают нам осуществлять международные поставки; поэтому мы отправим товар за границу только в том случае, если корабль будет доставлен на военную базу США.

Политика возврата и обмена

Вы можете вернуть товары для возврата или обмена в течение 30 дней с момента доставки ваших товаров. Товары также должны быть в новом, пригодном для перепродажи состоянии. Это означает, что одежда и обувь, которые были надеты на работу или для демонстрации износа, или которые были постираны, не будут приняты для возврата или обмена, за исключением случаев дефекта производителя.

Исключения

К сожалению, возврат или обмен не могут быть произведены для:

Товаров с пометкой S / C.Это изделия особого покроя, которые изготавливаются на заказ именно для вас.

Продукты, которые были модифицированы с помощью вышивки, трафаретной печати или термопечати.

Вы несете ответственность за доставку возвращенных товаров нам. При обмене мы предлагаем БЕСПЛАТНУЮ стандартную доставку ваших заменяемых товаров, если она соответствует нашему минимальному заказу на бесплатную доставку.

Инструкции по возврату / обмену:

Чтобы вернуть или обменять товар или товары, поместите их в отдельный транспортировочный конверт или коробку, а затем отправьте посылку нам по указанному ниже адресу.Кроме того, укажите свое имя, номер заказа и контактную информацию, а также укажите, хотите ли вы вернуть деньги или обменять. Если вы предпочитаете обмен, пожалуйста, предоставьте подробную информацию о продукте, который вы хотите заменить возвращенным. Сюда входят номер стиля, цвет и размер.

• Национальная спецодежда
• Внимание: возврат
• 510 E Новая кольцевая дорога
• Лексингтон, Кентукки 40505

Датчики | Бесплатный полнотекстовый | Монолитно интегрированный квантово-каскадный лазер среднего инфракрасного диапазона и детектор

1.Введение

Лазерная спектроскопия в среднем инфракрасном диапазоне (MIR) — чрезвычайно полезный инструмент для идентификации химических и биологических веществ. В этой так называемой области «отпечатков пальцев» (3–20 мкм) большинство молекул имеют свои колебательные и вращательные резонансы, которые можно наблюдать по узким линиям оптического поглощения или изменениям показателя преломления. Много усилий было направлено на уменьшение размеров спектроскопических установок до размеров кристалла. Однако цель монолитной интеграции пока не достигнута.Чтобы построить монолитные интегрированные фотонные датчики, необходимо излучать и обнаруживать свет с соответствующей длиной волны, а также обеспечивать достаточное взаимодействие с наблюдаемым веществом. Хотя все три компонента демонстрируются в масштабе микросхемы, их интеграция на одном кристалле — довольно новая тема.

Квантовые каскадные лазеры (ККЛ) известны как один из наиболее важных и влиятельных лазерных источников для спектроскопии среднего инфракрасного диапазона [1,2]. ККЛ — это униполярный полупроводниковый лазер, основанный на межподзонных переходах в периодически повторяющейся структуре квантовых ям.Их продемонстрированная малая ширина спектральной линии и возможность выбора длины волны излучения в широком спектральном диапазоне 2,5–300 мкм с помощью квантовой инженерии являются ключевыми свойствами. ККЛ среднего инфракрасного диапазона — это компактные устройства, которые могут излучать при комнатной температуре с высокими уровнями мощности [3]. ККЛ могут достигать КПД, превышающего 50% [4,5], и могут быть спроектированы так, чтобы покрывать широкий спектральный диапазон, излучая при этом одномодовый спектральный сигнал. Это важно для химического зондирования, чтобы идентифицировать различные молекулы с большой селективностью и облегчить калибровку.Это может быть реализовано с помощью конструкции, связанной с континуумом, которая по своей сути имеет широкий спектр усиления, приводящий к спектру электролюминесценции до 295 см ^-1 [6]. Ширина полосы усиления может быть дополнительно увеличена за счет использования нескольких сильно связанных верхних лазерных уровней [7] или за счет использования гетерогенных каскадов [8]. При таком подходе было продемонстрировано перестраиваемое одномодовое лазерное излучение за пределами 400 см ^-1 с использованием внешнего резонатора [9]. Чтобы получить более компактные датчики, можно использовать распределенные гребенчатые решетки обратной связи или решетки кольцевых резонаторов с поверхностным излучением с заявленным спектральным диапазоном 220 см ^-1 и 180 см ^-1 в [10] и [11].Матрицы DFB идеально подходят для измерения в плоскости на кристалле, где излучающие поверхности кольца имеют преимущество меньшего расхождения <3 ° и, следовательно, не обязательно требуют внешних линз в миниатюрных системах [12]. Альтернативно, одномодовое излучение может быть достигнуто без решеток, использующих связанные гребневые полости [13], связанный активный кольцевой резонатор [14] или резонаторы типа интерферометра Маха – Цендера [15]. Без необходимости качественной литографии их обработка такая же, как и для простого гребневого лазера.Таким образом, эти методы являются многообещающими для экономичных устройств.

Обычно установки для МИР-спектроскопии реализуются с использованием широкополосных КХД-детекторов (HgCdTe). В последнее время спектроскопические установки были реализованы с использованием квантово-каскадных квантовых детекторов [16]. Как следует из названия, КХД являются аналогом КХД на основе тот же принцип [17]. КХД без необходимости криогенного охлаждения идеальны для портативных маломощных приложений. Кроме того, отклик КХД чрезвычайно быстр и может использоваться для наблюдения пиковой мощности наносекундных лазерных импульсов [18].Это помогает снизить общую потребляемую мощность ниже 10 мВт, когда лазер работает в импульсном режиме. Тот факт, что КХД могут работать при комнатной температуре и основаны на том же принципе, что и ККЛ, делает их идеальным кандидатом для интеграции.

Поскольку полное поглощение зависит от длины взаимодействия, иногда трудно наблюдать измеримые сигналы от взаимодействия света с молекулами в масштабе чипа. Длина взаимодействия в несколько десятков сотен микрометров недостаточна, особенно для спектроскопии химических веществ в газовой фазе или очень разбавленных растворах.Поэтому было приложено много усилий для разработки передовых концепций внутрикристального зондирования, чтобы улучшить взаимодействие легкой материи для возможных приложений по зондированию на кристалле [19]. Это может быть реализовано с помощью спектроскопии поглощения с усилением резонатора [20], резонаторов фотонного кристалла [21], спектроскопии внутрирезонаторного поглощения [22], путем обнаружения изменения показателя преломления [23,24] или с помощью плазмонных резонансов [25]. . Для измерения жидкостей на кристалле все становится намного проще, поскольку поглощение жидкой фазы намного выше, чем в газовой фазе, в то же время характеристики поглощения расширяются и, следовательно, не требуют высокого спектрального разрешения.Кроме того, микрофлюидика — это хорошо разработанная технология, которую можно использовать, например, в сочетании с матрицами DF Bridge, как описано в [23]. Если жидкость помещается в непосредственной близости от лазера, эффективный показатель жидкости влияет на длину волны Брэгга решетки DFB и, следовательно, на длину волны излучения. Дополнительный метод измерения основан на использовании химически чувствительных слоев, которые изменяют свои оптические свойства при изменении окружающей среды. Этим можно воспользоваться, используя pH-чувствительный слой, который вызывает сдвиг длины волны излучения QCL [26].Тем не менее, все эти концепции измерения масштаба микросхемы были продемонстрированы с помощью внешней оптики и детекторов.

В этой статье мы демонстрируем монолитную интеграцию ККЛ и КХД. Устройство основано на недавно разработанном нами бифункциональном квантовом каскадном лазере и активной области детектора (QCLD) [27]. Поскольку наш подход совместим с концепцией измерения в масштабе чипа QCL, мы делаем значительный шаг в направлении лаборатории среднего инфракрасного диапазона. на чипе. После краткого обзора основной функции ККЛ и КХД, а также основных проблем конструкции бифункциональной активной области в разделе 2, мы рассмотрим излучение и обнаружение света в среднем инфракрасном диапазоне на том же чипе в разделе 3.

2. Бифункциональные квантовые каскадные устройства

В этом разделе мы представляем концепцию нашей бифункциональной активной области квантового каскада, которая представляет собой лазер при смещении и детектор при нулевом смещении.

Рисунок 1 иллюстрирует принцип QCL и QCD. В ККЛ профиль зоны проводимости кажется неестественным из-за приложенного смещения и, следовательно, позволяет инжектировать электроны из мини-зоны на верхний лазерный уровень посредством туннелирования. Затем эти электроны релаксируют как радиационно, так и безызлучательно (что нежелательно) на нижний лазерный уровень.Для оптического усиления необходимо обеспечить инверсию населенностей, что означает, что больше электронов находится на верхнем, чем на нижнем лазерном уровне (без учета k-пространства). Это обычно реализуется путем быстрого вывода электронов с нижнего лазерного уровня через несколько уровней вывода. к следующей мини-полосе, использующей резонансное рассеяние LO-фононов. Этот процесс повторяется один раз за период, где общее количество периодов в этой работе было выбрано равным 35. Поскольку зонная диаграмма определяется толщиной и высотой отдельных квантовых ям и барьерных слоев, ККЛ являются чрезвычайно гибкими устройствами, которые могут быть спроектированным в широком диапазоне длин волн, оптической мощности, рабочей температуры, эффективности настенной розетки, диапазона настройки длины волны и многого другого.

КХД обычно работают при нулевом смещении или небольшом обратном смещении [28]. Вблизи теплового равновесия большинство электронов находится на самом низком уровне энергии, который является нижним состоянием детектора. При освещении устройства соответствующей длиной волны электроны возбуждаются до верхнего уровня детектора, поглощая фотоны. С конечной вероятностью эти электроны извлекаются посредством туннелирования с последующим рассеянием LO-фононов по фононной лестнице вниз на нижний уровень детектора следующего каскада. Этот процесс повторяется для каждого из 35 каскадов.В этом случае один электрон перемещается по структуре, что требует поглощения не менее 35 фотонов, что снижает чувствительность. Однако преимущество перед обычными фотопроводящими QWIP заключается не в высокой чувствительности, а в превосходных шумовых характеристиках QCD при более высоких температурах [28]. Это делает КХД интересной альтернативой для сенсорных приложений. В отличие от обычных фотопроводящих QWIP, QCD могут работать при нулевом смещении в пределе шума Джонсона с пренебрежимо малым темновым шумом и без насыщения емкости в схеме считывания [17].Небольшие размеры, гибкость конструкции, а также тот факт, что QCD основаны на той же технологии, что и QCL, являются важными проблемами для интеграции.

В принципе, обычный ККЛ можно также использовать в качестве детектора, но он будет обнаруживать на длине волны, отличной от длины волны генерации, с плохими характеристиками. Хофштеттер и др. [29] сообщили о чувствительности 50 мкА / Вт и 120 мкА / Вт с использованием структур ККЛ 9,3 мкм, связанных с континуумом, и двухфононно-резонансной структуры QCL 5,3 мкм в качестве фотодетекторов. В нашей недавней публикации [27] мы показали, что можно комбинировать функциональность ККЛ и КХД в одной и той же активной области.Мы согласовали длину волны излучения и обнаружения, обеспечивая при этом желаемые характеристики при комнатной температуре как для лазера, так и для функции обнаружения. Мы сообщили о детектировании при комнатной температуре от 5,7 до 7,2 мкм с максимальной чувствительностью 3,6 мА / Вт, что является хорошим значением для чистой КХД [17]. При работе с лазером устройство излучает многомодовое излучение в диапазоне от 6,4 до 6,8 мкм при мощности 45 мВт с импульсами 100 нс на частоте 5 кГц. Активная область была спроектирована так, что спектр детектора покрывает спектр лазера при комнатной температуре.Это было достигнуто за счет уменьшения связи между нижним лазерным уровнем и уровнями извлечения с более толстыми барьерами и за счет введения узкой лунки между активной лункой и барьером инжектора. Благодаря точной настройке этой узкой лунки можно согласовать длину волны излучения и детектирования при заданной рабочей температуре. На втором этапе был разработан инжектор, который действует как экстрактор на основе фононной лестницы при нулевом смещении. Поскольку этот процесс проектирования довольно сложен, мы разработали инструмент оптимизации, основанный на полуклассическом транспортном симуляторе Монте-Карло [30].Подход к проектированию приводит к конструкции с привязкой к континууму, которая по сути обеспечивает широкий коэффициент усиления, который желателен для спектроскопических приложений, чтобы охватить широкий диапазон линий поглощения. Как обсуждалось во введении, отдельные линии могут быть устранены с помощью решеток DFB, связанных резонаторов, связанных кольцевых резонаторов и многого другого.

3. Встроенная лазерная генерация и обнаружение

Двухфункциональные квантовые каскадные лазерные и детекторные структуры открывают новые возможности для компактных миниатюрных мобильных датчиков среднего инфракрасного диапазона.В этом разделе мы представляем монолитную интеграцию каскадного лазера и детектора на основе нашей бифункциональной активной области.

Квантово-каскадная структура была выращена методом МПЭ из гетероструктуры In GaAs / InAlAs с небольшой компенсацией деформации на подложке из n-легированного InP с плазмонно-усиленным волноводом InGaAs / InAlAs. Гребни шириной 15 мкм, а также зазор 10 мкм между лазером и детектором были вытравлены реактивным ионным травлением SiCl ₄ / Ar с использованием жесткой маски SiN.Мы протравили активную область на глубину 5,8 мкм до подложки. Затем гребни были пассивированы SiN 300 нм, за исключением областей контакта и граней. Мы использовали расширенные контакты на верхней стороне для всех контактов вместо верхнего контакта и контакта большой площади на нижней стороне подложки. Омические контакты Ge / Au / Ni / Au испарялись на выступе и в прилегающей канавке для контактов, чтобы минимизировать падение напряжения детектируемого сигнала на границе полупроводник-металл.Затем были напылены протяженные контакты Ti / Au для обеспечения адгезии к пассивирующему слою SiN и лучшего покрытия боковых стенок за счет повторного напыления. На рисунке 2 показан эскиз изготовленного устройства и изображение травленой лазерной грани, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа. Лазерный гребень с другой стороны отколот до 2 мм. Гребень детектора имеет длину 0,5 мм, с двух сторон протравлены фаски.

При использовании контакта большой площади на нижней стороне подложки и лазер, и детектор будут подключаться через этот контакт, что приведет к возникновению электрических перекрестных помех.Как показано на Рисунке 3 (слева), приложенное напряжение между верхним контактом лазера и общим нижним контактом приведет к изменению электрического потенциала в узле «А» и, следовательно, потенциала на верхнем контакте детекторов. Даже небольшое падение напряжения на подложке и общем нижнем контакте будет иметь значительное влияние, поскольку сигнал детектора в сотни раз меньше смещения лазера. Чтобы минимизировать этот эффект, мы уменьшили общее последовательное сопротивление, разделив нижний контакт лазера и детектора.Как показано на рисунке 3 (справа), приложенное напряжение снова влияет на потенциал в узле «A». В отличие от предыдущего, колебание потенциала в узле «А» изменяет потенциал обоих контактов КХД одинаковым образом и, таким образом, нейтрализует.

На Рисунке 4 показан график зависимости мощности света от плотности тока лазера, в котором сравниваются внешний пироэлектрический детектор триглицинсульфата (DTGS) и встроенный детектор. Мы наблюдали сигнал детектора 191,5 мВ при импульсной пиковой мощности около 30 мВт для встроенной КХД, расположенной на другой грани лазерного гребня.Сигнал измерялся стандартным цифровым осциллографом без дополнительного усилителя. Это снижает потребность в сложных измерительных схемах, что позволяет уменьшить размер и стоимость. Благодаря быстрому отклику КХД длительность лазерного импульса может быть уменьшена до 40 нс без уменьшения пикового сигнала детектора. При напряжении лазера около 10 В наше устройство потребляет в среднем около 4 мВт, что идеально для портативных датчиков.

Благодаря разделению нижних контактов мы смогли уменьшить электрические перекрестные помехи от лазера к детектору ниже 2 мВ на пороге лазера.Оставшиеся перекрестные помехи в основном связаны с настройкой внешнего измерения и могут быть устранены с помощью подхода дифференциального измерения или постобработки сигнала, поскольку перекрестные помехи не меняются от импульса к импульсу. Сигнал DTGS измерялся методом фиксации, собирая свет передней грани того же лазерного выступа. В отличие от технологии синхронизации и медленного отклика DTGS, где наблюдается средняя мощность импульса, пиковая мощность импульса измерялась с помощью быстрой КХД.Это, а также различная отражательная способность двух лазерных граней приводят к различной форме обеих кривых, изображенных на рисунке 4. Падение от 14 до 17 кА / см ² в основном связано с атмосферным поглощением на оптическом пути между лазером и линзами. и детектор DTGS. Спектры излучения ККЛ при различных плотностях тока показаны на рисунке 5. Длина волны излучения смещается в сторону более длинных волн с увеличением смещения и проходит через несколько линий атмосферного поглощения. Кроме того, на форму может влиять чувствительность КХД, зависящая от длины волны, или изменение дальнего поля из-за возбуждения различных мод.Поскольку наше бифункциональное устройство основано на переходе от связанного к континууму, ему присуща собственная широкая эмиссия 80 см ^-1 с резонатором Фабри-Перо. Как сообщалось в [27], мы наблюдали широкий спектр электролюминесценции 200 см ^-1 с той же активной областью. Это указывает на потенциал нашего устройства для построения одномодового лазерного массива, охватывающего широкий спектральный диапазон.

4. Выводы

Много усилий было направлено на разработку компактных миниатюрных датчиков среднего инфракрасного диапазона для мобильных приложений.Однако все ранее продемонстрированные концепции зондирования в среднем инфракрасном диапазоне на основе QCL были реализованы с помощью внешних детекторов. Благодаря излучению на той же частоте и обнаружению среднего инфракрасного света и использованию того же эпитаксиального материала наша бифункциональная структура представляет собой идеальную технологическую платформу для встроенной инфракрасной спектроскопии. На основе этой бифункциональной активной области мы изготовили монолитный интегрированный лазер и детектор. Мы измерили сигнал встроенного детектора 191,5 мВ при комнатной температуре без какого-либо усиления.Поскольку перекрестные помехи являются основной проблемой, важно электрически отделить детектор от лазера. Это было достигнуто разделением обоих контактов лазера и детектора. Электрические перекрестные помехи были уменьшены ниже 2 мВ и могут быть дополнительно уменьшены с помощью подхода дифференциального измерения или постобработки сигнала. Поскольку наш подход совместим с уже устоявшимися концепциями датчиков на кристалле, мы делаем значительный шаг в сторону монолитной интегрированной фотоники. Конструкция может использоваться в качестве датчика среднего инфракрасного диапазона в сочетании с микрожидкостными каналами или газовыми проточными ячейками.Благодаря широкому оптическому усилению наша активная область может быть объединена с решетками одномодовых резонаторов для получения спектрально разрешенной информации о различных химических веществах с большой селективностью. В качестве альтернативы его можно использовать для мониторинга мощности QCL на кристалле.

Хирургия век | Каскадные центры для глаз и кожи

Блефаропластика

Блефаропластика (пластика век) — одна из самых деликатных косметических и функциональных процедур на лице. Созданные для того, чтобы вернуть глазам более молодой вид, тонкие изменения при правильном выполнении могут преобразить область, которая вызывает столько эмоций.

Как и все операции на лице, которые мы проводим в Пуйаллапе, блефаропластика требует индивидуального подхода, скрупулезных хирургических навыков и способности идентифицировать и уравновешивать все переменные, участвующие в процессе старения: потерю эластичности кожи, ослабление мышц, выпадение жира и асимметрию костей. чтобы восстановить естественную анатомию века. Наши офтальмологические пластические хирурги в Гиг-Харборе, что в районе Такома, профессионально определяют уникальные проблемы каждого пациента, а затем разрабатывают индивидуальный план операции для достижения желаемых результатов.

Блефаропластика верхнего века превратилась в сложную многослойную операцию, выходящую за рамки устаревших методов, которые «вырезают лишнюю кожу» и оставляют у пациентов стеснение и нарушение функции век. Положение бровей, распределение мягких тканей, асимметрия костей и мышечный тонус являются критическими параметрами, которые необходимо идентифицировать и учитывать в операционном поле для достижения естественного и эстетичного результата. В отдельных случаях укрепление ослабленных мышц с нижней поверхности верхнего века может улучшить функциональные результаты и воссоздать открытый и молодой вид.

Блефаропластика нижнего века часто выполняется для устранения жирового пролапса нижнего века «мешков век» и затенения глазничных полостей «слезоточивых темных кругов». На нижнем веке перемещение выпавших жировых подушечек через костный край глазницы через скрытые разрезы (трансконъюнктивальный доступ) может иметь мощный омолаживающий эффект за счет сглаживания контуров нижнего века и устранения пустот. Это может сочетаться с удалением лишней кожи и подтяжкой внешних структур века (кантопластика или кантопексия) для увеличения силы натяжения и баланса распределения тканей во внешнем углу глаза.Укрепление мышечных слоев может противодействовать влиянию мышечной слабости на нижнее веко и компенсировать долгосрочные гравитационные изменения старения.

Операция на веках может выполняться под местной анестезией с добавлением пероральной или внутривенной седации. Все операции проходят в Центре амбулаторной хирургии Cascade, расположенном в Пуйаллапе. Отеки и синяки после операции на веках держатся до двух недель, но полное заживление занимает несколько месяцев. Осложнения возникают редко и обычно незначительны и будут подробно обсуждаться со всеми пациентами, планирующими блефаропластику в области Такомы.

Подтяжка бровей

Трудно переоценить роль, которую брови играют в невербальном общении, косметическом внешнем виде и даже в опускании век, блокирующем зрение. По мере того как мы стареем, лоб опускается, а жировые подушечки надбровных дуг опускаются, вызывая характерное опускание бровей, которое наиболее заметно на внешней трети или «хвосте» брови. Хотя использование модуляторов мышц (ботулинического токсина) и агентов для увеличения объема произвело революцию в том, как мы лечим стареющий лоб, хирургия позволяет лучше контролировать ткани, а результаты более продолжительны.Операция по медицинской подтяжке бровей выполняется путем надрезов над волосками над бровями или посередине лба. Несмотря на свою эффективность, эта операция оставляет видимые шрамы. Скрытые разрезы используются при косметических операциях по подтяжке бровей.

Эндоскопическая подтяжка бровей — это минимально инвазивная омолаживающая процедура, которая уравновешивает провисание и перераспределение объема в стареющей брови. Процедура проводится с помощью телескопического устройства-камеры, которое вводится через небольшие разрезы, скрытые за линией роста волос.Эндоскопический подъемник настраивается с учетом индивидуальных особенностей старения, таких как перераспределение мягких тканей, натяжение связок, костные контуры и взаимодействие мышц. Освобождая, перемещая и фиксируя ткани через хирургически контролируемые векторы, весь лоб восстанавливается и уравновешивается с нижней частью лица, не оставляя видимых шрамов.

Предварительная подтяжка бровей рекомендуется пациентам с длинным лбом, которым может помочь одновременная подтяжка бровей и укорочение лба.Расширенный разрез делается по всей линии роста волос, лоб и брови поднимаются как одно целое, а излишки ткани лба удаляются, тем самым сокращая расстояние между бровями и линией роста волос.

Являясь неотъемлемой частью хирургического арсенала, операции по подтяжке бровей обычно выполняются в сочетании с блефаропластикой и операциями по подтяжке лица для создания сбалансированного омолаживающего эффекта на лице. Тем не менее, он может решить проблему изолированного гравитационного спуска, создать симметрию черт лица, а также улучшить функциональный дисбаланс после лицевого паралича.

Операция по косметической подтяжке бровей проводится под внутривенной седацией или под общим наркозом. Швы и / или скобки требуют снятия в офисе. Отеки и синяки после операции по подтяжке бровей держатся до двух недель, но полное заживление занимает несколько месяцев. Осложнения возникают редко и обычно незначительны и будут подробно обсуждаться со всеми пациентами, планирующими операцию по подтяжке бровей.

Запишитесь на консультацию к одному из квалифицированных провайдеров Cascade Eye and Skin Centres сегодня по телефону (253) 848-3000.

Спектроскопия с двумя гребенками в среднем инфракрасном диапазоне с прямой связью | PNAS

Значение

Каждая молекула оставляет характерные абсорбции, которые позволяют однозначно идентифицировать и количественно определять ее, а также понимать ее структуру и динамику. К таким отпечаткам пальцев, сильным в средней инфракрасной области электромагнитного спектра, можно получить доступ, измерив интенсивность света, проходящего через среду, в зависимости от его частоты. Здесь мы описываем спектрометр для спектроскопии среднего инфракрасного диапазона на основе двух генераторов частотных гребенок, источников света, излучающих узкие равномерно расположенные лазерные линии в широком спектральном диапазоне.Наш прибор без движущихся частей одновременно измеряет широкие спектры высокого разрешения с калибровкой шкалы частот непосредственно по атомным часам и точной формой спектральных линий. Эти особенности получены из экспериментальных данных без какой-либо корректирующей обработки.

Abstract

Спектроскопия высокого разрешения в среднем инфракрасном диапазоне зарекомендовала себя как бесценный инструмент для изучения структуры и динамики молекул в газовой фазе. Появление частотных гребенок расширяет границы точной молекулярной спектроскопии.Здесь мы демонстрируем в важной 3-мкм спектральной области основного участка КД в молекулах двойную гребенчатую спектроскопию с экспериментальным временем когерентности между гребенками, превышающим полчаса. Спектроскопия с преобразованием Фурье в среднем инфракрасном диапазоне с использованием двух частотных гребенок с самокалибровкой шкалы частот, незначительным вкладом формы инструментальной линии в спектральные профили, высоким отношением сигнал / шум и широкой спектральной полосой открывает возможности для прецизионной спектроскопии маленькие молекулы.Можно представить себе высоко мультиплексированную метрологию форм линий.

Гребенки среднего инфракрасного диапазона с беспрецедентным временем взаимной когерентности открывают важную спектральную область около 3 мкм для газофазной молекулярной спектроскопии с широкой полосой пропускания с высокой точностью и незначительной инструментальной шириной линии. Частотная гребенка (1) — это спектр, который охватывает широкую полосу пропускания и состоит из фазово-когерентных, равномерно расположенных узких лазерных линий, частота которых может быть известна с точностью до атомных часов.Частотные гребни находят множество новых применений. В спектроскопии в широком спектральном диапазоне они используются для непосредственного исследования переходов атомных и молекулярных разновидностей. Один из методов широкополосной частотной гребенчатой ​​спектроскопии, двойной гребенчатой ​​спектроскопии (2), в настоящее время вызывает значительный интерес. Спектроскопия с двумя гребенками — это метод линейной (3⇓⇓ – 6) и нелинейной (7, 8) спектроскопии с преобразованием Фурье без движущихся частей. В большинстве реализаций линейной спектроскопии (рис. 1 A ) частотная гребенка опрашивает поглощающий образец и гетеродинируется против второй гребенки с немного другим межстрочным интервалом на одном быстром фотодетекторе.Измеренная интерференция во временной области приводит к спектру с помощью гармонического анализа, обеспечиваемого преобразованием Фурье. Интерферометры с двумя гребенками обещают стать эффективными спектрометрами, которые будут предлагать уникальное сочетание отличительных характеристик: ( и ) отсутствие геометрических ограничений, в отличие от спектрометров на основе Майкельсона или решетчатых спектрометров, что теоретически ведет к неограниченным диапазонам обзора и разрешающей способности; ( ii ) отсутствие движущихся частей; ( iii ) мультиплексная запись (другими словами: все спектральные элементы одновременно измеряются на одном фотодетекторе), как и другие интерференционные спектрометры, обеспечивая превосходную общую согласованность спектральных измерений и применимость в любых спектральных областях; ( iv ) опрос образца лазерными линиями малой ширины, обеспечивающими пренебрежимо малый вклад формы инструментальной линии; ( v ) калибровка шкалы частот с точностью атомных часов; ( vi ) короткое время измерения; ( vii ) использование лазерных лучей высокой яркости.

( A ) Принцип частотной области двойной гребенчатой ​​спектроскопии. Ноты ударов между парами линий двух оптических гребенок с интервалом f _rep и f _rep + δ f _rep , соответственно, генерируют радиочастотную гребенку с межстрочным интервалом δ f _{представительский} . Радиочастотную гребенку можно обрабатывать в цифровом виде. ( B ) Экспериментальная установка для широкополосной двойной гребенчатой ​​спектроскопии в среднем инфракрасном диапазоне с использованием упреждающего управления относительной частотой CEO.AOFS, акустооптический преобразователь частоты.

Развитие двойной гребенчатой ​​спектроскопии в областях, представляющих интерес для молекулярной спектроскопии, таких как средний инфракрасный диапазон, где большинство молекул имеют сильные колебательные переходы, оказывается довольно сложной задачей по нескольким причинам.

Новые лазерные технологии все еще появляются, и многие различные подходы к генерации гребенки средней инфракрасной частоты (9) были и изучаются. К ним относятся квантовый каскад (10) и межзонный каскад (11) лазеры, микрорезонаторы (12, 13), новые твердотельные (14) или легированные волокна (15) усиливающие среды, улучшенные подходы к нелинейному преобразованию частоты (16), улучшающие оптические характеристики. параметрические колебания, генерация разностных частот и спектральное уширение в нелинейных волноводах (17, 18).

Кроме того, технические требования к спектрометру с двумя гребенчатыми гребенками более высокие, чем к метрологическим частотным гребенкам. Интерферометр с двумя гребенками требует, чтобы оптическая задержка между парами мешающих импульсов контролировалась, от пары импульсов к паре импульсов, с интерферометрической точностью. Временные колебания в аттосекундном диапазоне могут быть вредными. В ближней инфракрасной области когерентность между двумя гребнями не превышала порядка 1 с в различных экспериментальных реализациях (19⇓ – 21).Время измерения может быть увеличено до нескольких минут или часов с помощью более или менее сложных методов фазовой коррекции, которые реализуются посредством аналоговой (22), цифровой (23) или апостериорной компьютерной обработки (24). Поддержание когерентности в средней инфракрасной области даже сложнее, чем в ближней инфракрасной области, потому что, например, из-за более сложных лазерных систем и трудности разработки непрерывных лазеров средней инфракрасной области с шириной линии герц, которые могли бы служат оптическими ориентирами для гребней.

Наконец, эксперименты в среднем инфракрасном диапазоне обычно более сложны, чем в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах, потому что технология оптики не так развита.

Следовательно, многие отчеты о двойной гребенчатой ​​спектроскопии в среднем инфракрасном диапазоне, хотя и указывают на интригующий потенциал, остаются на стадии многообещающих доказательств принципа. Многие лазерные системы, разработанные в последнее время, привели к различным реализациям (14, 25–30). Например, первые демонстрации частотных гребенок с большим шагом между линиями, таких как микрорезонаторы (31) и квантовые каскадные лазеры (32), выдвигают на первый план новые возможности спектроскопии с временным разрешением для физической химии в конденсированной фазе.Тем не менее квантовые каскадные (33) и межзонные (34) каскадные лазеры, генерация разностной частоты с использованием волоконных лазеров, легированных эрбием (3), и электрооптические модуляторы (6) позволили получить в узких спектральных диапазонах спектры высокого качества с решены гребенчатые линии. В последнее время управление вырожденными оптическими параметрическими генераторами также значительно улучшилось (35), в то время как комбинация гребенчатых генераторов разностной частоты, стабилизированных в ближнем инфракрасном диапазоне, и цифровой коррекции в реальном времени оказалась успешной в создании (4) спектров с разрешенной гребенчатые линии в широком спектральном диапазоне.

Не так давно мы разработали (5) схему интерферометрии с двумя гребенками, которая сообщает о временах когерентности более чем на три порядка больше, чем современные. Первоначальная демонстрация была проведена в ближней инфракрасной области с помощью волоконных генераторов, легированных эрбием, с расширенным спектром в нелинейных волокнах. Интерферометр ближнего инфракрасного диапазона, основанный на упреждающей стабилизации относительной частоты смещения несущей и огибающей, не требует какой-либо фазовой коррекции для непрерывного усреднения интерферограмм до получаса, что приводит к большей простоте эксперимента и сокращению возможных артефактов. .Здесь мы исследуем расширение нашей схемы до широкополосной высокоточной двойной гребенчатой ​​спектроскопии в среднем инфракрасном диапазоне 3 мкм, где обнаруживаются основные участки CH, NH, OH в молекулах.

Экспериментальная установка

Наша лазерная система с двойной гребенчатой ​​решеткой 3 мкм (рис. 1 B ) основана на генерации на разностной частоте фемтосекундных волоконных лазеров, легированных эрбием, в ближней инфракрасной области.

Система двойной гребенки в ближнем инфракрасном диапазоне уже описывалась в исх. 5. Для ясности описания мы суммируем здесь его основные особенности.Две системы волоконных лазеров, легированных эрбием, с синхронизацией мод с усилением излучают последовательности импульсов с частотой повторения около 100 МГц. Их спектр сосредоточен на оптической частоте около 190 ТГц и охватывает более 20 ТГц. Частота повторения f _rep и частота смещения несущей и огибающей (CEO) f _CEO первой волоконной лазерной системы (называемой мастер гребенкой) стабилизированы по радиочастотному тактовому сигналу водородного мазера, и все электронные инструменты в нашей установке синхронизированы с этим тактовым сигналом.В экспериментах, описанных ниже, мы выбираем f _rep = 100,00 МГц и f _CEO = 20,0 МГц, и обе радиочастоты учитываются во время записи интерферограмм. Вторая волоконная лазерная система, называемая ведомой гребенкой, имеет немного другую частоту повторения f _rep + δ f _rep (с δ f _rep << f _rep ) и разная частота генерального директора f _CEO + δ f _CEO .Здесь мы устанавливаем | δ f _rep | = 130 Гц, что приводит к свободному оптическому спектральному диапазону 38 ТГц. Для интерферометрических измерений необходимо точно контролировать оптическую задержку между парами мешающих импульсов во время измерения. Наша методика основана на упреждающем управлении относительной частотой генерального директора: акустооптический преобразователь частоты на выходе ведомой лазерной системы поддерживает постоянным δ f _CEO в течение произвольного времени за счет преобразования частоты с быстрым преобразованием частоты. время отклика (около 550 нс), все линии гребенки ведомой гребенки.Контур с медленной обратной связью (ширина полосы <1 кГц) регулирует длину резонатора ведомой гребенки для поддержания фиксированной разницы в частотах повторения δ f _rep . Сигналы, которые позволяют отслеживать относительные колебания между гребнями, представляют собой две ноты ударов между двумя парами линий оптических гребенок, по одной от каждой гребенки. Два лазера непрерывного действия, излучающие на частотах 189 и 195 ТГц, соответственно, служат в качестве промежуточных генераторов для создания двух нот ударов. Для установки для спектроскопии выход ведущей гребенки и выход дифрагированного луча первого порядка акустооптического преобразователя частоты ведомой гребенки имеют доступную среднюю мощность около 250 мВт каждый.

Каждая гребенка сигнала ближнего инфракрасного диапазона преобразуется в гребенку холостого диапазона среднего инфракрасного диапазона путем генерации разностной частоты в кристалле ниобата лития с периодической полярностью (PPLN) длиной 3 мм и с семью периодами опроса примерно 30 мкм. Луч накачки обеспечивается лазером непрерывного действия, который излучает при f _{накачку} ∼ 281,8 ТГц (1063,8 нм) и синхронизирован по фазе с линией основной гребенки. Его свободная ширина линии при 100 мкс определена как 50 кГц. Для частотной калибровки спектров мы подсчитываем абсолютную частоту лазера накачки f _pump , непрерывного лазера с промежуточным генератором 189 ТГц и радиочастотные параметры двух сигнальных гребенок во время измерения интерферограммы.Насос разделен на две балки. Для каждого из них средняя мощность 2 Вт комбинируется с 250 мВт сигнального луча с помощью дихроичного зеркала, и каждый наложенный луч фокусируется на смешивающем кристалле PPLN. Мы генерируем холостой гребенку с диапазоном частот до 8,2 ТГц — размахом, ограниченным полосой синхронизма кристалла PPLN — со средней мощностью до 90 мкВт. Такой метод генерации гребенчатых гребенок разностных частот уже применялся в двойной гребенчатой ​​спектроскопии с эрбиевыми волоконными лазерами (3) и с электрооптическими модуляторами (6).Смешивание лазера непрерывного действия и ультракороткого импульса — довольно неэффективный процесс; простота его реализации и тот факт, что из-за нелинейности детектора нам не требуется высокая мощность в среднем инфракрасном диапазоне, хотя и оправдывает то, что мы сохранили эту схему. Эффективность может быть значительно увеличена за счет наращивания резонатора для пучка накачки и введения растягивающего чирпа для импульсов гребенок сигналов ближнего инфракрасного диапазона. Частота повторения холостого гребня такая же, как и у сигнального гребня.Частота генерального директора холостого гребня сдвигается на величину f _насос [по модулю f _rep ]. Поскольку для генерации двух холостых гребенок используется один и тот же лазер накачки, две частоты CEO смещаются на одинаковую величину, и их разница остается δ f _CEO . Центральная частота холостого гребня регулируется от 82 до 100 ТГц путем изменения температуры и периода опроса кристалла PPLN. После каждого кристалла PPLN оптический длинноволновый фильтр отфильтровывает остаточную накачку и сигнальные лучи.Ведущий гребенчатый пучок холостого хода проходит через однопроходную абсорбционную ячейку длиной 70 см. Ведущая и ведомая натяжные балки объединены на пленочном светоделителе. Один из выходов светоделителя фокусируется на быстродействующий термоэлектрически охлаждаемый фотоприемник HgCdTe. Чтобы избежать нелинейностей детектора, которые вызывают искажения и систематические эффекты в спектрах, общая средняя мощность на детекторе поддерживается ниже 40 мкВт. Электрический сигнал усиливается и фильтруется. Он дискретизируется синхронно с частотой повторения основной гребенки, f _rep = 100 МГц, быстрым дигитайзером.Чтобы сохранить отдельные интерферограммы в фазе и обеспечить их усреднение во временной области, мы устанавливаем δ f _CEO = 0 [по модулю δ f _rep ]. Сигнал интерференции во временной области подвергается преобразованию Фурье для выявления спектра. Для получения хорошего отношения сигнал / шум в широком спектральном диапазоне требуется время интегрирования в несколько минут. Мы усредняем необработанные интерферограммы во временной области, просто складывая их. Мы не выполняем никаких численных корректировок (например, фазовой коррекции) интерферограмм или спектров.Отображаемые спектры пропускания — это амплитуда комплексного преобразования Фурье усредненных интерферограмм, а спектры дисперсии — их фазы.

Результаты

Рис. 2 отображает спектр передачи с 82000 разрешенных гребенчатых линий, полученный на основе интерферограммы, усредненной в течение 29 минут (1742 с). Для иллюстрации разрешенных гребенчатых линий интерферометрические последовательности продолжительностью 0,146 с, включая 19 индивидуальных интерферограмм, усредняются по времени, а полученная интерферограмма преобразуется по Фурье.На рис. 2 A спектр показан во всем полезном спектральном диапазоне 8,2 ТГц, от 88 до 96,2 ТГц, с треугольной аподизацией интерферограммы. На рис.2 B показан расширенный вид неаподизированного спектра, иллюстрирующий колебательные переходы поглощающего образца, здесь этилен C ₂ H ₄ в естественном изобилии, с доплеровской полной шириной на полувысоте 215 МГц. при 296 К удовлетворительно дискретизируются гребенчатыми линиями с шагом 100 МГц.Давление этилена составляет 147 Па, а длина пути абсорбции составляет 70 см. Отдельные линии гребенки (Рис. 2 C ) имеют ожидаемую форму линии, кардинальный синус из-за конечного времени измерения, которое сворачивает ноты биений гребенки незначительной ширины. Полная ширина на половине высоты наблюдаемых гребенчатых линий составляет 6,8 Гц в радиочастотной области, что соответствует пределу преобразования Фурье. Время измерения такое же, как и в наших недавних спектрах в ближней инфракрасной области (5), в которых используется тот же метод прямой связи, и мы не наблюдаем ухудшения в извлеченных формах инструментальных линий из-за работы в средней инфракрасной области.

Экспериментальный двойной гребенчатый спектр с разрешенными гребенчатыми линиями, зарегистрированный за 1742 с. ( A ) Полный аподизированный спектр: 82000 отдельных гребенчатых линий, охватывающих 8,2 ТГц, разрешены. ( B ) Деталь неаподизированного представления A , показывающая ( J ′ = 13, K _a ′ = 1, K _c ′ = 13) — ( J ″ = 14, K _a ″ = 0, K _c ″ = 14) линия в P ветви ν ₉ полосы ¹² C ₂ H ₄ отобранных гребенчатыми линиями с шагом 100 МГц.( C ) Увеличенное неаподизированное изображение A , показывающее восемь отдельных гребенчатых линий с их кардинальной синусоидальной инструментальной формой. Частотная шкала преобразуется в оптическую шкалу, таким образом ограниченная преобразованием ширина 6,8 Гц линий радиочастотной гребенки отображается как 5,3 МГц в оптической области.

Спектр, отобранный точно в положениях гребенчатых линий, показывает (рис. 3 A ) поглощение этиленом. Этилен C ₂ H ₄ представляет собой почти вытянутую плоскую молекулу с асимметричным верхом.Наш диапазон охватывает область ν ₉ , ν ₁₁ -диады растяжения ¹² C ₂ H ₄ , которая включает ν ₂ + ν ₁₂ , 2ν ₁₀ + ν ₁₂ и ν ₉ + ν ₁₀ холодных полос. На рис. 3 B и C показаны детали спектров пропускания и дисперсии. Отношение сигнал / шум на частоте 92,3 ТГц достигает пика при 1275 за время измерения 1742 с, что соответствует 30.5 с ^−1/2 . Среднее отношение сигнал / шум составляет 570 (или 13,6 с ^−1/2 ) по всему диапазону 8,2 ТГц, и соответствующий показатель качества, который дается как произведение среднего отношения сигнал / шум. Отношение на единицу квадратного корня из времени измерения и количества спектральных элементов 82000 составляет 1,1 × 10 ⁶ с ^-1/2 . Такой показатель качества сопоставим с показателями, полученными в той же спектральной области для других экспериментов узкополосной (3, 6) или широкой широкополосной (4) спектроскопии с цифровой коррекцией (4).Когда интерферограммы усредняются во временной области, среднее отношение сигнал / шум увеличивается (рис. 4) как квадратный корень из времени измерения: экспериментально достигнутая интерферометрическая когерентность достигает получаса. В настоящее время максимальное время усреднения технически ограничено нашей системой сбора данных. Тем не менее, рис. 4 показывает, что когерентность при более длительном усреднении, вероятно, может быть достигнута. Полученное нами время когерентности в полчаса, полученное усреднением интерферограмм во временной области без какой-либо обработки данных, уже значительно больше, чем у современных систем с двумя гребенчатыми гребенками, где экспериментальное время взаимной когерентности 1 с была отличным показателем.Это убедительно свидетельствует о силе двойной гребенчатой ​​интерферометрии с прямой связью в области молекулярных отпечатков пальцев и делает излишними любые типы фазовых поправок или другие численные манипуляции с экспериментальными данными.

Экспериментальный двойной гребенчатый спектр этилена, отобранный точно с шагом гребенчатых линий 100 МГц в области 92 ТГц. ( A ) Амплитуда FT обеспечивает спектр передачи. ( B ) Увеличенное изображение спектров пропускания (, верх, ) и дисперсии (, нижний ) около 91.25 ТГц. Обратите внимание, что коэффициент пропускания y оси не стремится к нулю. Некоторые ротационные соотношения (39) в ветви P полосы ν ₉ приведены в качестве иллюстрации. Сильные линии представляют собой неразрешенные дублеты ( K ′ _a = 5, Δ K _a = K ′ _a — K ″ _a = −1, Δ K _c = K ′ _c — K ″ _c = ± 1), тогда как Δ K _c = ± 1 дублет разрешен для ( K ′ _a = 4, Δ K _a = −1). K _a (соответственно K _c ) — квантовое число для проекции углового момента вращения (без учета электронного и ядерного спина) на инерционную ось наименьшего момента (соответственно наибольшего момента). Штрих и двойной штрих относятся к верхнему и нижнему состояниям соответственно. ( C ) Увеличенное изображение спектров пропускания (, верх, ) и дисперсии (, нижний ) около 94,56 ТГц. Интенсивность спектральной огибающей нашей двойной гребенчатой ​​системы здесь значительно слабее, в области Q ветви ( K ′ _a = 7, K ″ _a = 6, Δ K _c = −1) полосы ν ₉ .

Эволюция среднего отношения сигнал / шум в зависимости от времени измерения в спектре этилена. Подгонка линии к экспериментальным данным показывает наклон 0,506 (5), что указывает на зависимость отношения сигнал / шум от квадратного корня из времени измерения. Спектр, соответствующий времени измерения 1742 с, показан на рис. 2 и 3.

Регулировка температуры и периода опроса кристаллов PPLN слегка настраивает холостой спектр и позволяет оптимизировать спектр для переходов различных молекул, как показано на рис.5, на котором изображена область ветви P полосы ν ₃ ацетилена. Наиболее сильные линии на рис.5 B относятся к ν ₃ и ν ₂ + (ν ₄ + ν ₅ ) ₊ ⁰ холодным полосам ¹² C ₂ H ₂ , а более слабые относятся к ν ₃ + ν ₄ ¹ — ν ₄ ¹ , ν ₃ + ν ₅ ¹ — ν ₅ ¹ , ν ₂ + (2ν ₄ + ν ₅ ) ¹ II — ν ₄ ¹ и ν ₂ + (ν ₄ + 2ν ₅ ) ¹ II — ν ₅ ¹ горячих полос (их вращательное распределение можно найти в исх.36, следуя обозначениям, предложенным исх. 37) и полосе ν ₃ ¹³ C ₂ H ₂ . Давление ацетилена в естественном количестве составляет 10,7 Па, а длина пути поглощения составляет 70 см. Спектр получен из интерферограммы, усредненной за 2050,2 с (34,2 мин) во временной области. Отношение сигнал / шум около 98,4 ТГц составляет 1360, что соответствует 30 с ^-1/2 . Среднее отношение сигнал / шум в диапазоне 8 ТГц составляет около 500 (или 11 с ^-1/2 ).Отношение сигнал / шум увеличивается как квадратный корень из времени измерения.

Экспериментальный спектр ацетилена в области полосы ν ₃ с разрешением 100 МГц. ( A ) Весь спектр измеряется за 2050,2 с. ( B ) Спектры пропускания и дисперсии в области P ветви ν ₃ полосы ¹² C ₂ H ₂ . Приведены задания для выбора сильных и слабых линий (36).Линии с более широким основанием обусловлены атмосферным водяным паром вне ячейки на пути луча.

В качестве предварительного анализа наших молекулярных спектров мы подогнали профили и определили положения ограниченного числа линий среди сотен, присутствующих в каждом заполненном спектре. Рис. 6 иллюстрирует результаты нелинейной аппроксимации методом наименьших квадратов доплеровских профилей к трем экспериментальным линиям в спектре этилена, показанном на рис. 3. Стандартное отклонение «наблюдаемых-подобранных» невязок равно 0.12% и никакие систематические остаточные сигнатуры не различимы на уровне шума. Мы сравниваем положения примерно 250 выбранных изолированных линий ¹² C ₂ H ₄ с имеющимися в литературе. Полученные позиции в нашей выборке линий представляют среднюю статистическую погрешность 0,8 МГц со стандартным отклонением 0,4 МГц. Обширный список линий доступен в базе данных HITRAN 2016 (38), которая воспроизводит отчет (39). В отчете (39) точность измерений положения линии дается до ± 20 МГц, а точность называется «немного хуже».Среднее значение разницы между позициями в исх. 39, а у нас — 0,3 МГц, а стандартное отклонение — 1 МГц. Около 60 отобранных нами линий в полосе ν ₁₁ также были измерены в исх. 40 с точностью ± 18 МГц. Среднее значение разницы позиций в исх. 40, а у нас — 1,0 МГц, а стандартное отклонение — 3,2 МГц. Это указывает на то, что с помощью нашей установки могут быть достигнуты точные измерения положения доплеровски уширенных переходов. Точность шкалы частот обеспечивается прямой калибровкой водородного мазера.Особое внимание было уделено работе фотодетектора в пределах его диапазона линейности, чтобы избежать систематических сдвигов из-за нелинейностей детектора. Однако погрешности в образце, такие как сдвиги давления, еще не оценивались и будут предметом будущих исследований.

Часть спектра пропускания ¹² C ₂ H ₄ (черные открытые точки, отмечены как наблюдаемые), увеличивающая три колебательные линии. Шкала пропускания y в спектре останавливается на 50%.Экспериментальный профиль удовлетворительно соответствует форме линии Доплера (красная линия, помеченная как подогнанная). Стандартное отклонение остатков («наблюдаемое — подогнанное») находится на уровне шума. Масштаб остатков и увеличен по сравнению с верхним.

Обсуждение

Здесь мы демонстрируем саморегулирующуюся широкополосную среднюю инфракрасную спектроскопию с двумя гребенчатыми гребенками, с разрешенными линиями гребенки и незначительным вкладом инструментальной формы линии, которая не требует какой-либо коррекции фазы.Мы экспериментально достигли времени взаимной когерентности, которое намного превосходит современные. Между тем инструментальная установка для контроля согласованности относительно проста. Реализация алгоритмов фазовой коррекции в реальном времени, которые восстанавливают когерентность, требует сложного компьютерного оборудования и программирования. По сравнению с ними наша техника проста. В отличие от привязки гребенок к оптическим эталонам, наш метод не требует эталонных резонаторов (или других средств получения лазера непрерывного действия с шириной линии герц или ниже).Как уже обсуждалось в исх. 5, фазовая коррекция не всегда реализуема, и в противном случае она может вызвать небольшие артефакты, ухудшающие точность измерений. Таким образом, прибор, который не требует каких-либо корректировок данных, будет полезен для широкополосной прецизионной спектроскопии и поможет установить границы точности и выявить крошечные систематические инструментальные эффекты.

Наш спектрометр обеспечивает самокалибровку шкалы частот непосредственно с точностью атомных часов, а также незначительный вклад инструментальной формы линии в экспериментальный профиль.Поскольку достигнутая взаимная когерентность превосходна, наибольший вклад в инструментальные профили вносят линии оптической гребенки эталонной гребенки с саморегулированием, которые исследуют образец. Их ширина составляет около 100 кГц при времени интегрирования 1 мин, что на три порядка меньше доплеровской ширины. Следовательно, форма внутренней молекулярной линии может непосредственно соответствовать профилю линии. Даже для спектроскопии профилей с доплеровским уширением при комнатной температуре можно определить улучшенные параметры линий — не ограничиваясь положениями и сдвигами.На сегодняшний день большинство точных спектральных параметров отдельных линий, полученных из инфракрасных спектров высокого разрешения, получены с помощью спектроскопии с преобразованием Фурье (FTS) на основе Майкельсона с некогерентным источником света, где калибровка шкалы волновых чисел зависит от наличия молекулярных линий, точно измеряется другими способами, которые могут служить эталоном волнового числа в спектрах. Форма инструментальной линии в FTS на основе Майкельсона обычно имеет ширину того же порядка величины, что и собственная ширина наблюдаемых линий, и должна учитываться при подгонке.Использование некогерентного источника света в FTS на основе Майкельсона позволяет производить записи в расширенных спектральных диапазонах, которые все еще недоступны для спектроскопии частотной гребенки. При ограниченной полосе пропускания, которая обычно используется в FTS на основе Майкельсона для улучшения отношения сигнал / шум, когерентные источники света высокой яркости представляют (41, 42) значительное увеличение отношения сигнал / шум (или сокращение времени измерения). ). Наша система выигрывает от этой высокой яркости и добавляет такие преимущества, как точность шкалы частот, точность определения профиля линии и отсутствие движущихся частей.

Ограничением настоящей системы с двумя гребнями является низкая средняя мощность (90 мкВт) каждой гребенки среднего инфракрасного диапазона. Для спектроскопии в однопроходной кювете или в многопроходной кювете с небольшим количеством отражений подходит полученная средняя мощность, так как общая мощность на детекторе должна быть ниже 30-40 мкВт, чтобы избежать нелинейностей детектора. Для лабораторной спектроскопии на длинных трассах в многопроходной ячейке или в резонаторе высокой точности (43) мощность, вероятно, будет слишком низкой. Однако в нашей конфигурации фотоны накачки от лазера непрерывного действия полностью истощены.За счет чирпирования импульсов сигнала до нескольких пикосекунд мы увеличиваем эффективность преобразования и среднюю мощность на один порядок, чего было бы достаточно для многопроходных ячеек. Для экспериментов, требующих значительно большей мощности, необходимо использовать другие гребенчатые источники, такие как оптические параметрические генераторы (35) или системы, основанные на генерации разностной частоты между ультракороткими импульсами (4, 26, 44, 45). Относительное управление с прямой связью может быть реализовано на средних инфракрасных лучах.Это еще предстоит продемонстрировать экспериментально, но технически достижимо. В нашей установке диапазон в настоящее время составляет 81–106 ТГц (2,8–3,7 мкм). Более широкая перестраиваемость по всему атмосферному окну 60–100 ТГц (3–5 мкм) может быть легко достигнута с помощью той же установки путем спектрального расширения выходного сигнала эрбиевых генераторов в нелинейных волноводах. Более низкие частотные диапазоны, и особенно атмосферное окно, охватывающее 21–37 ТГц (8–14 мкм), потребуют перестраиваемого лазера непрерывного действия в качестве накачки при генерации разностной частоты или, что более интересно, генерации внутриимпульсной разностной частоты в генерации разностной частоты. полупроводник (9), такой как фосфид галлия с ориентированным рисунком (16, 27).

Область 3 мкм богата сильными молекулярными переходами, принадлежащими, например, фундаментальным полосам многих малых и больших органических, азотсодержащих и кислородсодержащих молекул, имеющих отношение к фундаментальной и прикладной спектроскопии. В будущем мы будем использовать наш спектрометр с двумя гребенчатыми гребенками с прямой связью для точной спектроскопии форм молекулярных линий.

Благодарности

Благодарим за поддержку Мюнхенского центра передовой фотоники и Фонда Карла-Фридриха-фон-Сименса.

Сноски

• Вклад авторов: Z.C., T.W.H. и N.P. спланированное исследование; Z.C. и Н. проведенное исследование; Z.C., T.W.H. и N.P. проанализированные данные; и Z.C., T.W.H. и N.P. написал газету.

• Рецензенты: F.C., Гарвардский университет; и Y.R.S., Калифорнийский университет, Беркли.

• Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.