Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 12

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  światłowód fotoniczny
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
W publikacji przedstawiono prace wykonane w Instytucie Technologii Materiałów Elektronicznych dotyczące wytworzenia światłowodu fotonicznego wykonanego ze szkła fosforanowego z przeznaczeniem do konstrukcji lasera włóknowego. Wykonane zostały wytopy szkieł domieszkowanych i niedomieszkowanych. Na podstawie przeprowadzonych pomiarów spektralnych przeprowadzono analizę własności absorpcyjnych i emisyjnych wytworzonego szkła domieszkowanego. Zweryfikowano parametry dopasowania szkieł domieszkowanego i niedomieszkowanego pod kątem właściwości reologicznych i współczynnika załamania. Wytworzone zostało włókno laserowe ze szkła fosforanowego o strukturze dwupłaszczowej (double-clad) w pełni wykonanej w technologii fotonicznej. Poprzez zastosowanie włókna o powiększonej średnicy rdzenia uzyskano znaczne zwiększenie absorpcji promieniowania pompy i skrócenie długości lasera. Ponadto stosując płaszcz powietrzny osiągnięto rekordową wartość apertury numerycznej falowodu pompy we włóknie typu double-clad ze szkła fosforanowego wynoszącą 0,91. Maksymalna moc generacji w laboratoryjnym układzie lasera we włóknie o długości 19 cm wyniosła 12,4 W przy sprawności różniczkowej 42,8 %.
EN
This paper presents the research work on a Yb3+ doped photonic crystal fiber laser with an extended mode area made of phosphate glass carried out at ITME. By increasing the mode area we obtained the laser with a higher power level and a shorter fiber length than before. The doped and undoped glass was manufactured and subsequently the measurements of optical and rheological properties were done. The analysis of both absorption and emission of the doped glass was performed. The fiber with the extended mode area was manufactured and its passive properties were examined. The numerical aperture of the pump waveguide was found to be very high and equaled 0.91, which is a record-breaking value for phosphate photonic structures and, at the same time, one of the highest values obtained for structures made of silica. We achieved laser generation from the 19 cm fiber with the maximum power of 12.4 W and the slope efficiency of 42.8 %.
EN
The properties of a fiber optic Sagnac loop with a polarization maintaining photonic crystal fiber are presented, which is utilized as an optical wavelength demodulator. Owing to the use of a photonic crystal fiber, which has high birefringence and a very low temperature coefficient of birefringence, a temperature-stable optical wavelength demodulator circuit was obtained. The constructed demodulator was applied in a fiber optic force sensor with a Bragg grating. The nonlinearity error of the sensor with the demodulator does not exceed 1 %.
PL
Przedstawiono właściwości światłowodowej pętli Sagnaca ze światłowodem fotonicznym przenoszącym polaryzację wykorzystanej jako optyczny demodulator długości fali. Dzięki zastosowaniu światłowodu fotonicznego o wysokiej dwójłomności i bardzo małym współczynniku temperaturowym dwójłomności uzyskano stabilny temperaturowo układ demodulatora długości fali optycznej. Zastosowano wykonany demodulator w światłowodowym czujniku siły z siatką Bragga. Błąd nieliniowości tego czujnika z demodulatorem nie przekracza 1 %.
3
Content available Światłowody fotoniczne
PL
W artykule przedstawione są światlowody fotoniczne. Pierwszym zagadnieniem jest budowa fotonicznych włókien oraz mechanizmy propagacji fali świetlnej. W dalszej części artykułu przedstawione są możliwości w dziedzinie włókien dwójłomnych. Następnie poruszony jest aspekt kontroli dyspersji chromatycznej, optyki nieliniowej i laserów dużej mocy. Artykuł zamyka rozdział o włóknach z powietrznym rdzeniem.
EN
The article is about photonic crystal fibers. First are mentioned building ofphotonic crystal fibers and ways of light wave guiding. In the next part of article are presented abilities in birefringent optical fibers. Later are described control of chromatic dispersion, nonlinear optics and high power lasers. The last section of article is about hollow core photonic crystal fibers.
PL
W artykule przedstawiono technologię i wyniki eksperymentalne światłowodowego czujnika temperatury progowej zbudowanego na bazie wypełnionego substancją organiczną włókna mikrostrukturalnego. Do konstrukcji czujnika wybrano najprostszą konfigurację natężeniowego czujnika światłowodowego. Czujnik składa się ze źródła światła, patchcordu światłowodowego z wypełnionym włóknem mikrostrukturalnym oraz fotodetektora. Patchcord światłowodowy będący optodątego czujnika to częściowo wypełniony odcinek włókna mikrostrukturalnego wspawany pomiędzy dwa odcinki standardowego włókna światłowodowego. Mieszanina wypełniająca został przygotowana tak, aby zmiany temperatury w czasie ogrzewania lub chłodzenia wypełnionej części włókna zmieniały jej współczynnika załamania dając w efekcie zerowe natężenie wiązki świetlnej poniżej temperatury progowej oraz dużą wartość tego natężenia powyżej tej temperatury. Efekt skokowej zmiany współczynnika załamania wypełniającej substancji organicznej osiągany jest w trakcie jej zmiany stanu skupienia ze stałej na ciekłą. Dzięki temu możliwe jest rozróżnienie stanu włączenia dla niskiego współczynnika załamania cieczy oraz stanu wyłączenia dla wysokiego współczynnika załamania substancji w stanie stałym.
EN
Variable optical attenuators (VOAs) play an important role in optical communications as equalizers for dynamic channel power and wavelength division multiplexing in a transmission system. Controlling and monitoring of optical power are also necessary in sensing applications, and especially, in optical systems which require high power laser operation or critical temperature threshold monitoring. Various types of VOA have been developed based on different mechanisms, such as bending loss control, light leaking from the fibre cladding, temperature tuning of the polymer incorporated into the tapered microstructured fibre or electrical tuning of the liquid crystal layers.In this paper we would like to discuss the highly dynamic VOA based on a tuneable microstructured fibre filled with different chemical mixtures used as an on/off temperature switch. Furthermore, the technology of low loss coupling and splicing of the applied MSF with a standard single mode fibre has been developed. Therefore, in the proposed application an optical signal can be transmitted to and from the switch by a standard telecom fibre which considerably reduces transmission losses and allows for the use of standard off-the-shelf components reducing costs of the overall system.
PL
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.
EN
One of the directions of the development of technology optical fibers is creation of better constructions of optical fibers doped with rare earth elements for large and medium power fiber lasers. Another direction of research in technology is the elaboration of active fibers for low power fiber lasers and amplifiers for telecommunication and different applications, for example in the metrology. Standard Er doped active photonic optical fibers show small birefringence rather than very large birefringence characteristic for normal non active photonic optical fibers. This results in problems with the stability of level of the polarization of generated light. The alternative is optical fibers with high birefringence, which tested in amplifiers and lasers setup should help to solve problems with polarization stability work of these devices. Photonic optical fibers can exhibit much larger birefringence than classical fibers with much smaller internal stress that cause the thermal instability of lasers. In this work the technology of photonic high silica active optical fibers doped with rare earth elements production and their basic characteristics (spectral attenuation, structural parameters, birefringent) were presented. The active cores of optical fibers were produced with MCVD method modified by the impregnation from liquid phase. The average refractive index of fibers' cores is the same as in pure quartz glass. This effect was achieved because this glass was doped with erbium, aluminum, germanium and fluoride. Germanium doping was used to enable writing of Bragg gratings, which are important elements of lasers. Preforms and fibers protected by typical for telecommunication fibers coatings were produced with the well-known stack and draw method.
PL
Pękanie szkła prawie zawsze zaczyna się od defektów na jego powierzchni. Powierzchnia zewnętrzna klasycznych światłowodów jest osłonięta powłokami ochronnymi chroniącymi ją przed oddziaływaniem zewnętrznych czynników chemicznych i mechanicznych. Włókna fotoniczne, oprócz chronionej zewnętrznej powierzchni szkła mają też powierzchnię wewnętrzną nawet o rząd większą od zewnętrznej. Ta wewnętrzna powierzchnia nie jest narażona na działanie czynników mechanicznych, ale nie jest chroniona przed czynnikami chemicznymi, zwłaszcza przed oddziaływaniem pary wodnej. Hipoteza o mniejszej wytrzymałości mechanicznej światłowodów fotonicznych w porównaniu z klasycznymi została wstępnie potwierdzona w naszych poprzednich pracach [1]. Niniejsza praca prezentuje ilościowy opis wytrzymałości mechanicznej dwóch omawianych rodzajów włókien. Światłowód klasyczny stanowił ślepą próbę dla światłowodu fotonicznego w badaniach wytrzymałości mechanicznej przy użyciu zrywarki Tira Test 2200 przystosowanej do pomiarów wytrzymałości światłowodów. Zarówno histogramy jak i rozkłady Weibulla dla obu włókien ilościowo potwierdzają mniejszą wytrzymałość mechaniczną światłowodów fotonicznych. Dodatkowym potwierdzeniem wyników są faktograficzne badania przełomów światłowodów.
EN
Most of the glass fractures start from flaws on the glass surface. The outer surface of optical fibres is protected from the influence of mechanical and chemical factors by a thin layer of polymer protective coating. Photonic crystal fibres have, besides outer glass surface, inner glass surface of even an order of magnitude greater area. This inner surface is not exposed to mechanical factors. However, it is not protected from chemical agents, most importantly - water vapour. Hypothesis of relatively lower mechanical reliability of photonic crystal fibres in comparison to classical optical fibres was initially confirmed in our previous works [1]. This work con-tains quantitative mechanical reliability description of two kinds of optical fibres mentioned above. The classical and photonic crystal fibre, both manufactured in our laboratory, had their mechanical reliability tested on the Tira Test 2200 tensile testing machine adapted for testing optical fibres. Histograms and Weibull distributions show lower mechanical reliability of photonic crystal fibres. Additional confirmation comes from fractographic studies of fracture surfaces. The presented work is a part of research carried out in PHOSFOS project within the framework of EU Seventh Framework Programme.
7
Content available Dwójłomne włókna mikrostrukturalne
PL
W artykule zaprezentowano wykonane przez nas włókno mikrostrukturalne o symetrii dwuosiowej. Przedyskutowano również sposoby uzyskiwania anizotropii optycznej we włóknach tego typu oraz wpływ parametrów geometrycznych na dwójłomność włókien, ponadto przedstawiono wyniki symulacji struktur o eliptycznych elementach sieci, eliptycznym rdzeniu i przekroju prostokątnym. Wytworzone włókno scharakteryzowano metodą interferometrii spektralnej ze skrzyżowanymi polaryzatorami. Struktura światłowodu umożliwiła uzyskanie fazowej dwójłomność rzędu 10-4 tj. wartość zbliżoną do światłowodów PANDA.
EN
We report on the fabrication of a birefringent photonic crystal fiber with a photonic cladding composed of elliptical holes ordered in a rectangular lattice. The choice of such configuration allows obtaining birefringence in photonic crystal fibers. In this case two-fold rotational symmetry is achieved and the polarized orthogonal modes (HE11x and HE11y) are not degenerated. We discuss the influence of structural parameters including the ellipticity of the air holes and the aspect ratio of the rectangular lattice on the birefringence and on the modal properties of the fiber.
PL
Substratami szkieł high silica na rdzenie światłowodów o najwyższej jakości mogą być wyłącznie związki chemiczne o relatywnie niskich temperaturach wrzenia, praktycznie poniżej 105°C. Rozwój produkcji światłowodowych wzmacniaczy optycznych oraz laserów włókowych wymaga stosowania światłowodów aktywnych, czyli domieszkowanych w obszarze rdzenia pierwiastkami ziem rzadkich RE (Rare Earth), np. erbem lub iterbem. Nie istnieją łatwo lotne związki pierwiastków ziem rzadkich przydatne do wykorzystania do syntezy szkieł high silica metodami osadzania z fazy gazowej. Do produkcji szkła na rdzenie tych włókien stosuje się zmodyfikowane metody osadzania z fazy gazowej. Jedną możliwością jest otrzymywanie porowatego szkła metodą MCVD lub metodą OVD, następnie impregnacja tego szkła roztworem soli pierwiastka ziem rzadkich, po wysuszeniu przeprowadzenie tej soli w odpowiedni tlenek, spiekanie dla otrzymania przezroczystego szkła. Problem jakości aktywnych szkieł high silica został kilka lat temu częściowo rozwiązany przez firmę Liekki Oy, która opracowała metodę DND (Direct Nanoparticle Deposition). Jest to metoda OVD uzupełniona o dozowanie do strefy reakcji syntezy szkła roztworów soli pierwiastków ziem rzadkich w postaci aerozolu. Jakość szkieł jest lepsza, ale nadal nie można tą metodą produkować szkieł o większych objętościach, co prawie uniemożliwia rozwój technologii aktywnych światłowodów fotonicznych. Prezentowana praca przedstawia aparaturę do syntezy aktywnych szkieł high silica konstruowaną w Zakładzie Technologii Światłowodów UMCS. Jest to linia technologiczna OVD, w której zamontowano nowy rodzaj palnika z dozowaniem roztworów pierwiastków ziem rzadkich w formie aerozolu generowanego w polu wysokiego napięcia. Próby techniczne w układzie statycznym bez włączonego procesu syntezy szkła wykazują, że proces dozowania aerozolu jest stabilny w czasie i będzie możliwe wytwarzanie szkieł aktywnych domieszkowanych pierwiastkami ziem rzadkich do poziomu nawet kilku tysięcy ppm w czasie dostatecznie długim by odpowiednio duże objętości szkieł umożliwiały wytwarzanie aktywnych światłowodów fotonicznych.
EN
Substrates in high silica glass synthesis for the cores of highest quality optical fibers are exclusively chemical compounds with relatively Iow boiling temperatures, meaning the temperatures below 105°C. Progress in production of fiber amplifiers and fiber laser require application of active fibers, that is with a core doped with rare earth elements (RE), eg. erbium and ytterbium. Volatile compounds of rare earth elements that could be used in synthesis of high silica glass in gas phase deposition do not exist. In the production of glass for the fiber's core modified vapor deposition methods are applied. The only possibility is a complex process consisting of: synthesis of porous glass with MCVD or OVD method, impregnation with the solutions of rare earth elements salts, drying and converting the salt into appropriate oxide, and finally sintering to obtain transparent glass. The quality of glass produced in this complicated process is not good, yield is very Iow and there is no possibility of producing glass of bigger volume. Virtually all active fibers are manufactured in MCVD method with liquid phase impregnation. The problem of active fibers quality has been partly solved by Liekki Oy few years ago, by developing the DND (Direct Nanoparticle Deposition) method. It is an OVD method complemented with dosing of rare earth elements salts aerosol directly into reaction zone. Glass quality is higher, but there is no possibility of producing glass of bigger volume, what in fact stops the development of active photonic fiber technology. This work presents equipment for active high silica glass synthesis designed in Optical Fibres Department in UMCS. This is an OVD technology line with new kind of burner, which allows dosing rare earth elements solutions in the form of aerosol which was generated by electro hydro dynamic method. Technical tests in static setup without glass synthesis show that aerosol dosing is stable in time. Synthesis of active glass doped with rare earth elements at the level of even few thousands ppm in a time long enough for producing large glass volumes will be possible. This will open the way for active photonic crystal fiber manufacture.
PL
Istotnym czynnikiem determinującym użyteczność włókien światłowodowych jest ich wytrzymałość mechaniczna. Kontrola wytrzymałości jest ważnym elementem technologii produkcji światłowodów, pozwalającym między innymi na oszacowanie czasu życia włókna poddanego w czasie użytkowania określonym naprężeniom. W niniejszej prezentacji zostaną przedstawione metody badania wytrzymałości włókien i interpretacja wyników pomiarów. Interpretacja mechanizmów zrywania włókien klasycznych w odniesieniu do włókien fotonicznych prowadzi do wniosku, iż wytrzymałość mechaniczna światłowodów mikrostrukturalnych powinna być mniejsza. W pracy przedstawiono kilka zdjęć przełomów włókien klasycznych i fotonicznych wraz z określeniem przyczyn pękania tych światłowodów. W ten sposób udowodniono, że faktycznie hipoteza co do mniejszej wytrzymałości włókien fotonicznych niż włókien klasycznych jest słuszna.
EN
An important factor determining the quality of optical fibres is their mechanical reliability. The control of the mechanical reliability is an significant part of the technological process of optical fibres production. This proces allows define the life tirme of a fiber which was under the stress during the work. In this presentation we will illustrate investigation methods of mechanical reliability ofoptical fiber and interpretation of measurements dates. Interpretation of classical fibers breaking refer to photonic crystal fibers lead to conclusion that mechanical reliability of microstructured fiber should be lower. In this work we present a few images of fractures of classical and photonic crystal fibers with definition of their breaking mechanisms. In this manner we proof that photonic crystal fibers have lower level of mechanical reliability.
PL
Całoszklane włókna fotoniczne (all-solidPCF) są rozwiązaniem alternatywnym w stosunku do powietrzno-szklanych światłowodów PCF, umożliwiającym ograniczenie zaburzeń geometrii płaszcza fotonicznego i wszelkich innych deformacji pojawiających się na granicy szkło-powietrze, jako że w tym wypadku granica ta nie istnieje. Głównym celem przeprowadzonych prac było zdobycie większego doświadczenia w wytwarzaniu całoszklanych światłowodów mikrostrukturalnych posiadających użyteczne pasma fotoniczne. W ich rezultacie wytworzono serię światłowodów posiadających dwie przerwy fotoniczne - pierwszą o szerokości 9 nm o centralnej długości 610 nm i drugą o szerokości 80 nm o centralnej długości 840 nm. Zmierzona tłumienność światłowodu w zakresie drugiej przerwy dla λ = 835,2 nm była równa 13,3 dB/m. Ponadto otrzymano stabilność geometrii mikrostruktury wzdłuż wytworzonego 100 m odcinka światłowodu.
EN
All-glass photonic crystal fiber is an alternative fabrication approach to most popular air-glass PCF facilitating limitation disturb of photonic structure of fiber cladding and deformation of glass-air boundary because in this case it is absent. A goal of this work was to achieve more competence in design and development of such microstructured fibers with photonic band gaps. In result the series of fibers with two band gaps, first 9 nm wide at 610 nm central wavelength and second 80 nm wide at 840 nm central wavelength were developed and characterized. Attenuation of measured fiber was equal 13,3 dB/m for λ = 835.2 nm. Moreover we obtained quite good stability of geometrical parameters of photonic cladding along 100 m for manufactured all-solid fiber.
PL
Przedstawiono koncepcję oraz obliczenia numeryczne światłowodu fotonicznego typu holey do lokalizacji miejsca zaburzenia bazującego na różnicy prędkości grupowej modów propagujących się w różnych obszarach włókna. Zaletą światłowodu fotonicznego w stosunku do włókien konwencjonalnych jest możliwość uzyskania większej różnicy prędkości grupowych oraz większa czułość na zaburzenia mikrozgięciowe.
EN
In this paper the conception as well as computational results of photonics crystal fibres for localization sensor are shown. Conception of the sensor based on the group velocity difference of the propagating modes in the different fibre's regions. One of the big advantage of the PCF's is a possibility to obtain bigger group velocity difference as well as higher bending sensitivity in comparison with the conventional fibres.
PL
Światłowody fotoniczne stanowią nową klasę włókien optycznych charakteryzujących się wieloma nowymi i ciekawymi właściwościami. Jedną z najciekawszych jest możliwość dopasowywania ich parametrów przez kształtowanie geometrii włókna. Przedstawiono ideę działania światłowodów fotonicznych, omówiono ich rodzaje, budowę i własności, głównie pod względem aplikacji telekomunikacyjnych. Przedstawiono również skrótowo metody produkcji włókien fotonicznych.
EN
Photonic crystal fibers (PCFs) are the new class of fiber optics that are characterized by a set of new interested features. The possibility of tailoring of the parameters through shaping of the fiber, geometry is one of the most interesting feature. The idea of PCFs, their structures and features in the light of using them in telecommunication applications are presented as well. The short characteristic of manufacturing methods of PCFs are also presented in the paper.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.