Wyniki 1-7 spośród 7 dla zapytania: authorDesc:"PAWEŁ MERGO"

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[...]

Cztery dekady rozwoju nauki i techniki światłowodowej w Polsce - część 2 DOI:


  Artykuł jubileuszowy dedykujemy pamięci pionierów techniki światłowodowej w Polsce, którzy byli promotorami i współtwórcami jej początkowego rozwoju: prof. Adam Smoliński, prof. Zenon Szpigler, prof. Andrzej Waksmundzki, prof. Bohdan Paszkowski, prof. Maksymilian Pluta, prof. Krzysztof Holejko, dr Jan Wójcik, prof. Jan Rayss, dr Stanisław Sońta. W pierwszej części artykułu opisano rozwój techniki światłowodowej w kraju, w aspektach technologicznych, w okresie 1975-1983, na tle stanu techniki światowej. Wspomniano pierwsze krajowe spotkania środowiska naukowo-technicznego technologii światłowodowej w Jabłonnej od 1976 roku a następnie w Lublinie i Krasnobrodzie, Białymstoku i Białowieży. W niniejszej drugiej części, po krótkim podsumowaniu historii rozwoju krajowej technologii, wracamy do współczesności przedstawiając syntetycznie stan prac w trzech laboratoriach: Lubelskim (UMCS), Białostockim (Politechnika) i Warszawskim (ITME). W roku 1973 w Laboratoriach Bella zastosowano na świecie po raz pierwszy do produkcji światłowodów modyfikowaną metodę CVD. W kraju technologię światłowodów rozpoczęto w roku 1975 prawie jednocześnie w trzech ośrodkach w Lublinie, Warszawie i Białymstoku. Zaledwie w kilka lat później bo w roku 1978 tą metodę MCVD zastosowano wyjątkowo efektywnie w Zakładzie Chemii Fizycznej (potem Zakładzie Technologii Światłowodów) na Wydziale Chemii UMCS w Lublinie otrzymując włókna optyczne o tłumieniu poniżej 5 dB/km w pierwszym oknie transmisyjnym [1-3]. W tym czasie rozpoczęto też prace nad metodą plazmową PACVD. Wczesne i perfekcyjne opanowanie technologii MCVD na UMCS rozpoczęło złoty okres tego znakomitego ośrodka technologicznego. W roku 1982 na Politechnice Białostockiej opracowano i wyprodukowano metodami hybrydowymi DC i RiT jako w jednym z pierwszych miejsc na świecie jednomodowe i wielomodowe światłowody wielordzeniowe o rdzeniach bliźniaczych i heterogenicznych, dwu, cztero- i wielokrotnych o ukł[...]

Badanie dyspersji chromatycznej serii włókien mikrostrukturalnych o silnie nieliniowych właściwościach do generacji typu supercontinuum


  Włókna mikrostrukturalne (MSFs) posiadają niezwykle atrakcyjne własności umożliwiające badanie efektów nieliniowych [1]. Jednym z stosunkowo niedawno odkrytych najbardziej znanych efektów nieliniowych jest proces generacji typu superconinuum. Tego typu generacja została opisana teoretycznie z dodatkowym numerycznym opisem zachodzących zjawisk z uwzględnieniem parametrów geometrycznych włókien [1]. Precyzyjne opracowanie własności dyspersyjnych pozwala na określenie wpływu na poszczególne efekty nieliniowe [13]. Istotna jest możliwość szerokiego przestrajania własności dyspersyjnych w kierunku normalnym lub anomalnym [6, 9, 11]. Tolerancje technologiczne decydują o uzyskiwanych właściwościach dyspersyjnych włókien dlatego muszą spełniać odpowiednie poziomy korelacji z numerycznymi rezultatami w celu zachowania odpowiednich parametrów. Większość prezentowanych dotychczas rezultatów charakteryzacji dyspersji chromatycznej w MSFs dotyczy jednego lub dwóch włókien które są weryfikowane z numerycznymi rezultatami [2, 3, 4, 8, 10, 12, 14]. Wpływ tolerancji technologicznych dla licznych serii włókien nie był obiektem badań. Interferometryczna metoda pozwala na charakteryzację bardzo krótkich odcinków włókien wykorzystywanych do generacji typu supercontinuum z ekstremalną precyzją [3, 12]. W artykule przedstawiamy podstawy zasad charakteryzacji własności dyspersyjnych włókien wraz z eksperymentalnymi rezultatami z wykorzystaniem metody interferometrycznej. W rozdziale drugim prezentujemy rezultaty pomiaru dyspersji chromatycznej oraz numerycznych obliczeń. Wyniki pomiaru dla serii światłowodów o zróżnicowanych parametrach geometrycznych pozwolą na uzyskanie informacji na temat możliwości modyfikacji własności dyspersyjnych. Możliwości sterowania parametrami geometrycznymi wiążą się ze zmianą warunków generacji efektów nieliniowych w tego typu strukturach (rys. 1b). Teoretyczne podstawy charakteryzacji własności dyspersyjnych Dyspe[...]

System do pomiaru Apertury Numerycznej w światłowodach specjalnych


  W światłowodach klasycznych, światło jest prowadzone w materiale na podstawie różnicy we współczynniku załamania pomiędzy rdzeniem a płaszczem. Apertura Numeryczna (NA) w tym typie światłowodów wykazuje niewielkie właściwości dyspersyjne w całym spektrum, zatem pomiar dla pojedynczej długości fali jest zupełnie wystarczający do scharakteryzowania NA. Inną sytuację mamy w przypadku światłowodów mikrostrukturalnych (MSF) gdzie światło jest prowadzone na podstawie geometrii wewnętrznych otworów. W tym typie światłowodów NA zmienia się wraz ze wzrostem długości fali. Właściwości NA w zależności od rodzaju prowadzenia przedstawione są na rysunku 1. Odmienny charakter NA dla różnych włókien był motywacją do stworzenia układu precyzyjnego wyznaczania NA w światłowodach specjalnych. Dzięki tak zdobytej wiedzy o aperturze numerycznej mierzonych światłowodów możliwe jest optymalizowanie efektywnego łączenia, sprzęgania oraz wprowadzania światła do różnorodnych typów światłowodów[1]. Ponadto w światłowodach nie posiadających symetrii kołowej NA może się zmieniać nie tylko z długością fali ale, również z obrotem włókna wokół własnej osi. Dlatego system do [...]

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