研究目的
首次展示将手性纤维素纳米晶体薄膜集成于光子波导中——具体形式为输入端面带有螺旋状纳米晶体薄膜的集成二氧化硅光纤，并开发一种简单、低成本的此类光纤制备方法。
研究成果
该研究成功展示了手性CNC薄膜在二氧化硅光纤中的集成，制得的光纤在透射中展现出显著的圆二色性（近40%）。所提出的制备方法简单且成本效益高，使得与标准通信光纤技术兼容的手性二氧化硅光纤得以开发。这一进展为将CNC薄膜集成至各类光纤以开发新型光纤器件应用开辟了可能。
研究不足
该方法需要一个宏观平坦的表面，以便纤维素纳米晶体（CNCs）在纤维表面自组装成手性向列型薄膜。位于独立CNC薄膜边缘附近的纤维未显示出手性光学活性，这表明所有纤维上薄膜形成的均匀性存在局限性。
1：实验设计与方法选择：
本研究开发了一种在二氧化硅光纤上集成手性纤维素纳米晶体（CNC）薄膜的制备方法。该方法利用CNC的自发自组装特性，在光纤输入面形成手性向列薄膜。
2：样品选择与数据来源：
采用Thorlabs公司商用SM450光纤（纤芯直径4μm，包层直径125μm，总外径250μm）。将Cellulose Lab公司提供的12%（w/w）CNC水悬浮凝胶稀释至1.5%（w/w）并超声处理后沉积。
3：5%（w/w）并超声处理后沉积。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括白光卤素光源、473nm二极管泵浦固态激光器、旋转线偏振片与四分之一波片、显微物镜、Thorlabs CCS200光谱分析仪及CCD相机。材料包含SM450光纤、CNC悬浮液及用于弹性培养皿的聚二甲基硅氧烷（PDMS）。
4：实验流程与操作步骤：
制备过程包括将二氧化硅光纤穿过PDMS培养皿、切割光纤端面、调整光纤位置、沉积CNC悬浮液并在环境条件下蒸发。使用所述装置进行光学表征以测量透射率和圆二色性。
5：数据分析方法：
通过分析透射光谱和圆二色性评估制备光纤的光学特性。
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SM450 fiber
SM450
Thorlabs
Used as the base silica fiber for integrating chiral cellulose nanocrystal films.
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CCS200 optical spectrum analyzer
CCS200
Thorlabs
Used to analyze the transmitted light spectrum.
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CNC suspension gel
Cellulose Lab
Used to form chiral nematic films on the silica fibers.
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