Wyniki 1-6 spośród 6 dla zapytania: authorDesc:"KRZYSZTOF POTURAJ"

Fotoczułe światłowody fotoniczne


  Czujniki optyczne wytwarzane w oparciu o elementy optyki światłowodowej znajdują bardzo wiele zastosowań w przemyśle, budownictwie czy transporcie. Detektory takie umożliwiają bardzo precyzyjne pomiary wartości takich jak naprężenie, siła nacisku, ciśnienie, temperatura, poziom drgań, wielkości elektryczne i magnetyczne oraz wiele innych. Taka detekcja możliwa jest poprzez określenie poziomu charakteru fluktuacji parametrów fali elektromagnetycznej takich jak zmiana natężenia mocy, częstotliwości, fazy, polaryzacji czy kierunku propagacji światła. Ze względu na sposób działania możemy wyróżnić kilka klas czujników, wśród nich takie, których działanie wykorzystuje właściwości światłowodowych siatek Bragga (FBG) [5]. Czujniki oparte na FBG są wykorzystywane jako detektory naprężeń, odkształceń, temperatury, wibracji lub jako detektory związków chemicznych. W powyższych przykładach wielkością detekowaną jest długość odbitej fali. Siatki Bragga mogą zostać wykorzystane jako czujniki punktowe lub quasi rozproszone wzdłuż odcinka włókna. Wytwarzanie światłowodowych siatek Bragga polega na wytworzeniu na odcinku włókna periodycznej struktury o zmodulowanym rozkładzie współczynnika załamania. Efekt taki można uzyskać poprzez naświetlanie światłowodu wiązką promieniowania UV. Efektywność zapisu siatek zależy od natężenia promieniowania UV oraz właściwości szkła, z którego wykonany jest światłowód. Światłowody domieszkowane germanem, ze względu na podwyższoną czułość na zapis FBG są często stosowane do ich wytwarzania [1]. Włókna klasyczne o dobranym do zapisu FBG poziomie domieszkowania Ge w obszarze rdzenia znane są jako światłowody fotoczułe. Rozwinięciem tej k[...]

Światłowody fotoniczne ze szkła kwarcowego domieszkowane pierwiastkami ziem rzadkich

Czytaj za darmo! »

Jednym z kierunków rozwoju technologii światłowodów jest opracowanie lepszych niż dotychczas konstrukcji światłowodów domieszkowanych pierwiastkami ziem rzadkich do laserów włóknowych średniej i dużej mocy. Innym kierunkiem badań technologicznych jest opracowanie włókien aktywnych do laserów i wzmacniaczy małych mocy dla telekomunikacji i innych zastosowań na przykład w metrologii. Zwykłe aktywne światłowody fotoniczne domieszkowane erbem wykazują małą dwójłomność, a raczej niezbyt dużą dwójłomność charakterystyczną dla zwykłych, nieaktywnych światłowodów fotonicznych. To powoduje problemy z niestabilnością stopnia polaryzacji generowanego światła. Alternatywą są światłowody o wysokiej dwójłomności, których zbadanie w układach wzmacniaczy i laserów powinno ułatwić rozwiązanie problemów z polaryzacyjną stabilnością pracy tych urządzeń. Światłowody fotoniczne wykazywać mogą znacznie większą dwójłomność niż klasyczne przy znacznie mniejszych naprężeniach wewnętrznych powodujących niestabilność termiczną laserów. W pracy zaprezentowano technologie wytwarzania dwóch rodzajów fotonicznych światłowodów aktywnych ze szkła kwarcowego domieszkowanych pierwiastkami ziem rzadkich oraz ich podstawowe charakterystyki (tłumienności spektralne, parametry strukturalne, dwójłomności). Aktywne rdzenie światłowodów wytworzono metodą MCVD zmodyfikowaną o impregnację z fazy ciekłej. Średni współczynnik załamania rdzeni włókien jest taki sam jak niedomieszkowanego szkła kwarcowego. Ten efekt osiągnięto dzięki domieszkowaniu szkła erbem, glinem, germanem i fluorem. Domieszkowanie germanem zastosowano w celu uczulenia rdzeni włókien na zapis siatek Bragga, które są ważnymi elementami laserów. Znaną metodą składania wytworzono preformy i wyciągnięto z nich światłowody zabezpieczone typowymi dla włókien telekomunikacyjnych powłokami ochronnymi. Abstract. One of the directions of the development of technology optical fibers is creation of better constructions of optical[...]

Technologia włókien fotonicznych z zawieszonym rdzeniem do konstrukcji czujników światłowodowych

Czytaj za darmo! »

Nieliniowe efekty we włóknach optycznych, tak ostatnio atrakcyjne dla generacji supercontinuum, można uzyskać, jeśli gęstość mocy światła w rdzeniu jest bardzo duża. Dlatego rdzeń światłowodu nieliniowego powinien mieć jak najmniejsza średnicę. Dla zapewnienia jednomodowej pracy światłowodu przy niewielkim tłumieniu potrzebny jest odpowiednio mały iloczyn apertury numerycznej i średnicy rdze[...]

Światłowody fotoniczne jako materiał na lasery światłowodowe ze zdefiniowanym stanem polaryzacji


  Lasery światłowodowe mają wiele zalet w porównaniu z półprzewodnikowymi, mają też więcej potencjalnych zastosowań w przemyśle i medycynie, w zastosowaniach, gdzie wymagane są wysokie wartości mocy wyjściowej sygnału lasera lub korzystne jest wyjście światłowodowe sygnału [1-3]. W ostatnich latach szczególnie interesujące wydają się być konstruowane lasery z wykorzystaniem włókien fotonicznych, utrzymujących polaryzację [4, 5]. W pracy zostaną przedstawione zagadnienia związane z uzyskaniem stabilnych sygnałów w laserach światłowodowych, także z możliwością przestrajania tych sygnałów w laserach światłowodowych pracy ciągłej, opartych na włóknach utrzymujących polaryzację PM (Polarization Maintaining), fotonicznych, PCF (Photonic Crystal Fiber), wytworzone w Pracowni Technologii Światłowodów UMCS. Światłowody fotoniczne domieszkowane jonami erbu i neodymu Poniżej przedstawiono przykładowe struktury światłowodów mikrostrukturalnych domieszkowanych jonami erbu PM-Er-PCF i neodymu HB-Nd-MOF, wytworzone w Pracowni Technologii Światłowodów. Światłowody te po wstępnych pomiarach i procesach optymalizacyjnych były wykorzystane w budowie las[...]

Właściwości czujnikowe światłowodowych siatek Bragga na kilkumodowych wysoce dwójłomnych włóknach mikrostrukturalnych


  Jednym z najciekawszych tematów w dziedzinie fotoniki i technologii światłowodowej w ostatnich latach stały się włókna mikrostrukturalne MSF (ang. Microstructured Fibers), zwane również włóknami fotonicznymi PCF (ang. Photonic Crystal Fibre) [1]. Dzięki praktycznie nieograniczonym możliwościom doboru parametrów i właściwości propagacyjnych poprzez odpowiednie zaprojektowanie geometrii i domieszkowania, znalazły one zastosowania w bardzo wielu dziedzinach fotoniki (w generacji supercontinuum [2], w laserach światłowodowych [3], jako włókna kompensujące dyspersje lub jako włókna o zmniejszonej wrażliwości na makrozgięcia [4, 5]). Ponadto włókna MSF doskonale nadają się do zastosowań metrologicznych w światłowodowych czujnikach interferometrycznych oraz polarymetrycznych różnych wielkości fizycznych (między innymi temperatury, ciśnienia, wydłużenia, wygięcia oraz współczynnika załamania otoczenia [6-8]). W [9] przedstawiono teoretyczną oraz eksperymentalną analizę wpływu rozkładu oraz rozmiaru otworów powietrznych w trzech wysoce dwójłomnych włóknach mikrostrukturalnych dedykowanych do zastosowań czujnikowych na ich polarymetryczną czułość na temperaturę (KT). Okazało się, że dzięki odpowiednio zaprojektowanej geometrii włókna możliwe jest nie tylko znaczące wpływanie na wartość czułości temperaturowej, ale również zmiana jej znaku, co z kolei umożliwiło zaprojektowanie włókna o zerowej czułości temperaturowej. Wyniki te potwierdzają, że możliwe jest zaprojektowanie włókna do zastosowań w czujnikach mechanicznych niewymagających dodatkowych układów do kompensacji temperatury. W naszej niedawnej pracy [10] przedstawiliśmy inne włókno o innowacyjnej geometrii charakteryzujące się z kolei bardzo wysoką i stabilną dwójłomnością drugiego modu (~ 1,7 × 10-3 na 1550 nm). Jako że maksima modu drugiego rzędu[...]

 Strona 1