Skyrmiony należą do szerokiego obszaru wielowymiarowego światła strukturalnego o znacznej liczbie stopni swobody jak polaryzacja, orbitalny moment pędu, osobliwości fazowe, rozmaitość modów przestrzennych i czasowych, także sprzężonych czasowo-przestrzennych. Czy skyrmiony - optyczne solitony topologiczne, posiadające cechy quasi-cząstek światła, zrewolucjonizują telekomunikację i przetwarzanie informacji? Tego jeszcze dzisiaj nie wiemy. Co na to może ewentualnie wskazywać? Solitonowy charakter skyrmionów czyni je odpornymi na zniekształcenia i dyspersję, Podatne na modulację liczne stopnie swobody umożliwiają potencjalnie wielowymiarową transmisję, przechowywanie i przetwarzania informacji. Quasi-cząsteczkowy charakter skyrmionów i możliwość ich transformacji homotopicznych w czasie umożliwia traktowanie ich jako kubitów i kuditów, a więc wprowadzanie w stan superpozycji i splątania, i działanie informacyjne w wielowymiarowej przestrzeni Hilberta. Dla telekomunikacji potrzebne są skyrmiony lotne [16]. Do przetwarzania informacji potrzebne byłyby matryce wielowymiarowych skyrmionów stacjonarnych. Periodyczne pole skyrmionowe wydaje się idealne do oddziaływania z polarytonami i systemami plazmonicznymi. Fotoniczne wiązki skyrmionowe są testowane laboratoryjnie w wolnej przestrzeni. Laboratoryjnie uzyskuje się stabilne matryce skyrmionowe i hopfionowe. Do poziomu funkcjonalnych aplikacji skyrmionowych konieczne jest opanowanie inżynierii fontann polaryzacyjnych, jeży, wirów, węzłów i siodeł optycznych, meronów i bimeronów. W inżynierii skyrmionowej nie opanowano jeszcze sprawnej transmisji skyrmionów w falowodzie optycznym, a najlepiej w światłowodzie strukturalnym. Przed nami najpoważniejsze zadanie, jeśli w ogóle da się je wykonać, uwięzienie skyrmionów w fotonicznym układzie scalonym. Artykuł pokazuje ścieżkę badawczą w tym kierunku.
EN
Skyrmions belong to a wide area of multidimensional structured light with a significant number of degrees of freedom such as polarization, phase singularities, orbital angular momentum, a variety of spatial and temporal modes, also coupled spatiotemporal. Will skyrmions - optical topological solitons, possessing the characteristics of quasi-particles of light, revolutionize telecommunications and information processing? We do not know this yet. What could possibly indicate this? The soliton nature of skyrmions makes them resistant to distortion and dispersion. The numerous degrees of freedom susceptible to modulation enable potentially multidimensional transmission, storage and processing of information. The quasi-particle nature of skyrmions and the possibility of their homotopic transformations in time allows them to be treated as qubits and qudits, and thus to enter a state of superposition and entanglement, and information action in the multidimensional Hilbert space. Flying skyrmions are needed for telecommunications. Matrices of multidimensional stationary skyrmions would be needed for information processing. The periodic skyrmion field seems ideal for interaction with polaritons and plasmonic systems. Photonic skyrmion beams are being tested in the laboratory in free space. Laboratory-based stable skyrmion and hopfion matrices are obtained. To reach the level of functional skyrmion applications, it is necessary to master the engineering of polarization fountains, hedgehogs, vortices, optical nodes and saddles, merons and bimerons. In skyrmion engineering, efficient transmission of skyrmions in an optical waveguide, and best of all in a structured optical fiber, has not yet been mastered. The most serious task, if it can be done at all, is the confinement of skyrmions in a photonic integrated circuit. The article shows a research path in this direction.
Intense advancement of optical measurement techniques, which is accompanied by the development of new calibration technologies and accuracy assessment methods determine new fields of necessary research and verification tests. In the Laboratory of Coordinate Metrology of the Cracow University of Technology (LCM CUT), works have been conducted for years dedicated to optical coordinate measurements. It was observed that certain external factors have a dominating influence in the context of value of received results. As a result, a cycle of research in operational conditions was performed, and the most important of them undergo a thorough analysis for exerting influence on the measurement result.
PL
Intensywny rozwój techniki pomiarów optycznych, któremu towarzyszy opracowywanie nowych technologii wzorcowania oraz metod oceny dokładności pomiaru, wyznacza nowe obszary koniecznych badań i testów weryfikacyjnych. W Laboratorium Metrologii Współrzędnościowej na Politechnice Krakowskiej (LMW PK) od lat trwają prace poświęcone współrzędnościowym pomiarom optycznym, podczas których zaobserwowano dominację pewnych czynników zewnętrznych w kontekście wartości otrzymanego wyniku. W następstwie przeprowadzono cykl badań w warunkach eksploatacyjnych i poddano szczegółowej analizie kluczowe z nich pod kątem wywierania wpływu na wynik pomiaru.
The modern CNC machines and applied advanced manufacturing technologies allow to enable fast accurate and elastic production, supporting the operator. At the same time the so called machine vision systems become more and more significant. Particular group of such devices, called 3D scanners, can achieve the accuracy of modern CNC machines and allow to control the quality of manufactured objects within less than one minute. In this research work a prototype of the vision scanning system for measuring the hole geometry is presented. The proposed optical device will be integrated with the IMCM machine, produced by Promotech company for large-scale objects welding. Reconstruction of the distorted edge will allow to correct the tool path for welding and edge beveling. A number of advanced procedures for image acquisition and processing, structured lights techniques, as well as 3D reconstruction have been developed and tested. Moreover, the calibration procedures for cameras with the help of coded markers have been proposed and simple interface for the operator has been created. Estimation of environmental factors, markers recognition and illuminating conditions for the final quality of reconstructed geometry required a series of complex experiments.
PL
Nowoczesne rozwiązania mechatroniczne, stosowane do maszyn wytwórczych, w coraz większym stopniu wspomagają operatora i umożliwiają przyspieszenie produkcji. Jednocześnie coraz większe znaczenie odgrywają układy tzw. wizji maszynowej i różne rodzaje optycznych urządzeń pomiarowych. Skanery 3D osiągnęły dokładność umożliwiającą np. kontrolę jakości na maszynach CNC – czas pomiaru ich geometrii < 1 min. W pracy przedstawiono analizę wyników badań i prototypowe urządzenie optyczne do pomiaru geometrii otworów wycinanych w wielkogabarytowych konstrukcjach stalowych. Zaproponowany skaner 3D, zainstalowany na portalowej spawarce IMCM firmy Promotech, umożliwi szybkie skanowanie zniekształconych krawędzi i przekształcenie jej w trajektorię ruchu narzędzia spawającego. Zaprogramowano zaawansowane procedury przetwarzania obrazów, technik oświetlenia strukturalnego i rekonstrukcji 3D. Zaproponowano procedury kalibracji z użyciem markerów kodowanych oraz interfejs operatora z wizualizacją procesu pomiarowego. Wykonano eksperymenty mające na celu ocenę wpływu otoczenia, rodzaju oświetlenia i rozmiarów przestrzeni pomiarowej na dokładność odwzorowania geometrii.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.