Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Multiple fiber Bragg grating sensing system based on active mode-locking fiber laser

Meng Delong, Yu Xiaolei, Zhao Zhimin, Shan Shilei, Li Hongzhe

Optica Applicata

|

2022

|

Vol. 52, nr 3

375--384

EN

In this paper, a new multiple fiber Bragg grating (FBG) sensing system based on active mode-locking fiber laser is proposed. The active mode-locking fiber laser is composed of a linear cavity with an Fabry–Perot laser diode (F-P LD) as a reflective cavity mirror, and the erbium-doped fiber as the gain medium. Meanwhile, the F-P LD is also used as the modulating element of the fiber laser. Multiple FBGs cascaded in a long fiber are used as both the sensors in the system and the components for wavelength selection in the active mode-locking fiber laser. The capacity of the proposed sensing system to interrogate multiple FBGs in wavelength and spatial domain is investigated. The proposed sensing system has the characteristics of low cost, good stability, good compatibility, and can be used in quasi-distributed multi-point sensing.

2

Wpływ tlenków itru i glinu jako dodatków do spiekania na ablację laserową azotku krzemu

Cieśla Natalia, Rutkowski Paweł, Kata Dariusz, Zientara Dariusz, Ziąbka Magdalena

Materiały Ceramiczne

|

2021

|

T. 73, nr 2

71--81

PL

Praca dotyczy badań nad laserową obróbką ubytkową w trybie pracy ciągłej materiału polikrystalicznego z azotku krzemu z dodatkiem 5% i 10% wagowych tlenków itru i tlenku. Materiały otrzymano metodą prasowania na gorąco w 1750 °C. Scharakteryzowano je pod kątem zagęszczenia, składu fazowego, mikrostruktury oraz właściwości cieplnych. Spieki wykazywały różny skład, stopień zagęszczenia, a co za tym idzie różną dyfuzyjność cieplną i przewodność. Polikryształy poddano obróbce laserowej przy użyciu lasera światłowodowego domieszkowanego iterbem o długości 1064 nm. Do obróbki wykorzystano 40-mikronową plankę wiązki, prędkość procesu 1 mm/s i moc 40 W. Badano szerokość i głębokość cięcia laserowego oraz strefę wpływu ciepła. Na podstawie charakterystyki materiału przeanalizowano wpływ dodatków tlenkowych poprawiających spiekanie na obróbkę laserową azotku krzemu.

EN

The work concerns research on continuous work laser subtractive processing of silicon nitride polycrystalline material with 5% and 10% by weight of yttria and alumina additions. The materials were obtained by hot-pressing method at 1750 °C. They were characterized in terms of densification, phase composition, microstructure, and thermal properties. The sinters showed various composition, degree of densification and resulting it different thermal diffusivity and conductivity. The polycrystals were laser treated using a 1064 nm ytterbium doped fibre laser. The 40 microns beam spot, 1 mm/s process speed and a power of 40 W were used for processing purposes. The width and depth of the laser cutting as well as heat influenced zone were investigated. The influence of oxides sintering additives on the laser processing of silicon nitride was analysed basing on the material characterization.

3

Study on noises influencing the accuracy of CNC machine straightness measurements methods based on beam position detection

Budzyn Grzegorz, Rzepka Janusz

Journal of Machine Engineering

|

2020

|

Vol. 20, No. 3

76--84

EN

Fast, easy and accurate measurement of geometry of numerically controlled machines has always been challenging. With the use of a laser interferometer, it can be precise but it is complex. On the other side, the use of granite reference blocks is fairly easy yet quite limited for many machine types and sizes. Nowadays the improvements in technology open a new way – the instruments based on the detection of laser beam spot position. Those instruments are accurate and easy to use yet, comparing to the laser interferometers and granite blocks, they are sensitive to parameters of a laser source and to changing environmental conditions. In the paper, we analyse experimentally the influence of the type and parameters of laser source on the accuracy of straightness measurements. The most commonly met in practical applications a free space and fibre based laser sources are studied and compared. The influence of environmental conditions on measurement accuracy is also shown. Finally, the conclusions about optimal methods of improving the accuracy of beam position detection methods are drawn.

4

Tłumienie włókien szkło-ceramicznych współdomieszkowanych Er3+ i Yb3+

Czerska E., Olesik P., Wiśniewski K.

Materiały Ceramiczne

|

2018

|

T. 70, nr 3

233--241

PL

Przedmiotem badań była intensywność luminescencji tlenofluorkowych krzemianowych włókien szklanych i szkło-ceramicznych współdomieszkowanych jonami Er3+ i Yb3+. Włókna szklane wytworzono metodą wyciągania z preformy o składzie chemicznym (molowo): 48SiO2-11Al2O3-7Na2O-10CaO-10PbO-13,2PbF2-0,2ErF3-0,6YbF3. W celu otrzymania szkło-ceramiki włókna wygrzewano dwustopniowo najpierw w 570 °C, a potem w 780 °C. W eksperymencie mierzono intensywność luminescencji włókien przy wzbudzeniu domieszki z użyciem lasera argonowego (λ = 514 nm) oraz diody podczerwonej (λ = 980 nm). Wyniki pomiarów były zbierane na długości włókna, a sam pomiar wykonywany był prostopadle do włókna. Na podstawie wykresu zależności intensywności od długości włókna wyznaczono współczynnik tłumienia dla badanego szkła oraz szkło-ceramiki. Wyznaczono również wartość strat dla włókien szkło-ceramicznych, które wynosiły 18,3 dB i 8,2 dB dla wzbudzenia odpowiednio 514 nm i 980 nm.

EN

The subject of the research was luminescence intensity of oxyfluoride silicate glass fibres (GF) co-doped with Er3+ and Yb3+ ions and related glass-ceramic fibres (GCF). The glass fibres were fabricated by the drawing method from the preform of oxyfluoride glass with chemical composition (by mole): 48SiO2-11Al2O3-7Na2O-10CaO-10PbO-13.2PbF2-0.2ErF3-0.6YbF3. In purpose to get a glass-ceramic some fibres were two-stage heated: first at 570 °C and later at 760 °C. In the experiment the luminescence intensity was measured with a spectrometer at excitation by using argon laser (λ = 514 nm) and infrared diode (λ = 980 nm). The measurements were carried out perpendicular to the fibres and through its length. Using the dependence of intensity to fibre length, the attenuation coefficient was determined for the studied oxyfluoride glass and glass-ceramic. Also, the intensity loss for fibres was calculated. The loss value for GCF was 18.3 dB and 8.2 dB for the excitation of 514 nm and 980 nm, respectively.

5

Preliminary evaluation of producing polymer cladding on glass fiber designated for fiber lasers

Olesik P., Kozioł M., Toroń B., Szperlich P.

Composites Theory and Practice

|

2018

|

R. 18, nr 3

140--144

EN

The paper presents a description of preliminary trials of covering glass-ceramic fibers with polymer resins intended for new fiber optics claddings. It occurred to be impossible to obtain a polymer film on the fibers without the effect of forming droplets using an epoxy resin with a relatively low viscosity (0.58 Pa·s). Reducing the thickness of the applied film by immersing the initially covered fiber ina solvent allowed the authors to obtain a uniform thin coat of 0.25 µm, which is too small for the practical application. Applying a gel-coat (high viscosity) as a covering liquid allowed a high thickness coating to be obtained. However, the thickness was very inhomogeneous - it varied from 2 to 30 µm. The most promising coating was gained with an acetone-based dispersion of ceramic powders with a viscosity of 0.8 Pa·s. It allowed the authors to obtain a coating thick enough to be technically applicable (> 10 mm), without the presence of droplets. This is an important guideline for further work on obtaining claddings for new optical fibers. The obtained results show the importance of viscosity and internal cohesion of the applied liquid for the effectiveness of its application to a solid base. Modifying the viscosity of liquids can in many cases be a technically simpler solution than improving wettability between the liquid and the given base.

PL

Przedstawiono opis wstępnych prób nakładania powłok polimerowych na włókna szkło-ceramiczne, docelowo mających stanowić optymalne płaszcze na nowe światłowody dla laserów. Przy zastosowaniu żywicy epoksydowej o relatywnie niskiej lepkości nie udało się uzyskać filmu bez efektu formowania kropel. Zmniejszenie grubości nałożonego filmu poprzez zanurzenie włókna po pokryciu w rozpuszczalniku, pozwoliło uzyskać równomierną cienką warstwę o grubości 0.25 μm. Jest to grubość zbyt mała dla praktycznego stosowania tej metody. Zastosowanie na powłokę żelkotu (duża lepkość) pozwoliło uzyskać dużą grubość filmu, jednak jego grubość była bardzo nierównomierna na przekroju. Najbardziej obiecująca okazała się powłoka na bazie dyspersji acetonowej proszków ceramicznych o lepkości 0.8 Pa·s. Pozwoliła ona otrzymać film o grubości technicznie stosowalnej (> 10 mm) bez obecności kropli. Jest to ważna wskazówka do dalszych prac nad uzyskaniem optymalnego płaszcza na nowe włókna światłowodowe. Uzyskane wyniki uwidoczniły duże znaczenie lepkości i wewnętrznej spójności nakładanej cieczy dla skuteczności jej nałożenia na podłoże. Modyfikacja lepkości cieczy może być w wielu przypadkach rozwiązaniem technicznie prostszym niż poprawienie zwilżalności tą cieczą danego podłoża.

6

Fibre Laser as an Energy-Saving Tool. Overview of Industrial Applications

Grupp M., Westphälin T., Chrobak G.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2015

|

Vol. 59, No. 3

49--54

EN

Fibre lasers [sometimes mistakenly referred to as fibre optic lasers] have established their position in a variety of industrial applications. The advantages of these lasers such as excellent beam quality, solid (compact) design and possibility of power adjustment within a wide range have supplanted conventional laser sources in a number of applications or made laser technologies applicable in some areas for the first time ever. Their electric efficiency (up to approximately 45%) make fibre lasers energy-saving tools, minimising outlays and costs related to power consumption and cooling. The article describes fibre laser technologies and overviews micro- and macro-processing applications using pulsed-mode lasers or lasers emitting a continuous single (basic mode) beam or a multi-mode beam.

PL

Pozycja laserów włóknowych ugruntowała się w najbardziej różnorodnych zastosowaniach przemysłowych. Zalety tych laserów, jak: doskonała jakość wiązki, solidna (kompaktowa) budowa i możliwość doboru mocy w szerokim zakresie doprowadziły do zastosowań, w których laser włóknowy wyparł konwencjonalne źródła laserowe lub w ogóle umożliwił stosowanie technologii laserowych. Sprawność elektryczna tych laserów (do około 45%) stanowi o tym, że laser włóknowy jest narzędziem energooszczędnym, które minimalizuje nakłady i koszty związane z zasilaniem elektrycznym oraz chłodzeniem. Artykuł opisuje technologie laserów włóknowych i daje przegląd zastosowań w zakresie mikro- i makroobróbki za pomocą laserów pracujących zarówno w trybie impulsowym, jak i emitujących wiązkę ciągłą (CW) o modzie podstawowym, jak też wiązkę wielomodową.

7

Laser cutting. Progress in equipment

Banasik M

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2014

|

Vol. 58, No. 2

15--22

EN

The article presents the current development and technical possibilities of modern laser cutters, as well as describes today’s systems incorporating CO₂ molecular lasers, disc lasers and fibre lasers. The study also analyses the basic equipment and technological aspects related to cutting by means of laser cutters.

PL

Przedstawiono aktualny stan rozwoju i możliwości współczesnych przecinarek laserowych. Omówiono współczesne konstrukcje wykorzystujące lasery molekularne CO2 oraz lasery dyskowe i włóknowe, a także podstawowe aspekty sprzętowe i technologiczne cięcia na takich maszynach.

8

Er-doped fibre laser mode-locked by mechanically exfoliated graphene saturable absorber

Sotor J., Sobon G., Abramski K. M.

Opto-Electronics Review

|

2012

|

Vol. 20, No. 4

362-366

EN

Erbium-doped fibre laser mode-locked by a graphene saturable absorber is presented. Pulses with 630-fs duration and 41.9-MHz repetition frequency were achieved at the centre wavelength of 1562 nm and 9-nm FWHM bandwidth. Multilayer graphene was obtained by mechanical exfoliation from a pure graphite block by using the scotch-tape method and deposited on a fibre ferrule to form a saturable absorber. The laser operated in a mode-locked regime with 37-mW pumping and 4-mW output power.

9

Światłowód wielordzeniowy domieszkowany jonami Nd3+ do budowy włóknowych źródeł promieniowania koherentnego

Kochanowicz M., Żmojda J., Dorosz D.

Materiały Ceramiczne

|

2012

|

T. 64, nr 4

584-588

PL

W artykule przedstawiono fazowanie w światłowodzie 19-rdzeniowym domieszkowanym Nd3+. Przeanalizowano wpływ parametrów materiałowych i geometrycznych aktywnego światłowodu 19-rdzeniowego oraz wpływ odchylenia od uzgodnionej fazy promieniowania na współczynnik jakości wiązki laserowej w obszarze dyfrakcyjnym dalekiego pola. Współczynnik jakości wiązki laserowej w wytworzonym światłowodzie wynosi BQF = 0,71, gdzie V = 2,4, d = 18 žm. Wykorzystując opracowany model generacji supermodu w wielordzeniowym laserze włóknowym zbadano wpływ sprzężenia między rdzeniami na różnicę fazy promieniowania w poszczególnych rdzeniach w czasie rozwoju akcji laserowej. W rezultacie przeprowadzonych analiz numerycznych zaprojektowano i wytworzono dwupłaszczowy 19-rdzeniowy światłowód domieszkowany jonami neodymu. Ponadto, zmierzono jego widmo luminescencji oraz obraz pola dalekiego.

EN

In the paper, the phase-locking of the 19-core optical fibre doped with Nd3+ is presented. The influence of material and geometrical parameters of the active 19-core optical fibre and phase deviation on the beam quality factor of the laser beam in the far-field diffraction region has been analysed. The beam quality factor of the manufactured multicore fibre equals BQF = 0.71, when V = 2.4 and d = 18 žm. Based on a developed model of supermode generation in the multicore fibre laser, the impact of the coupling value between the cores on the difference in radiation phases between particular emitters during the development of the laser action was considered. As a result of the conducted analysis, a double-clad 19-core optical fibre doped with neodymium ions has been designed and manufactured, and its luminescence spectra and far field diffraction pattern have been measured.

10

Model analysis of supermode generation in active 5-core optical fibre

Dorosz D., Kochanowicz M.

Opto-Electronics Review

|

2011

|

Vol. 19, No. 1

40-45

EN

In the paper, the phase-locked emitters in multi-core optical fibres for high power fibre lasers are presented. The influence of the normalized frequency and diameters of the cores on the shape of the pattern in the Fraunhofer diffraction region has been analysed. The simulation of coupling coefficient between cores influences on phase-locking and in the consequence on the far-field pattern of the fibre laser, based on the analyzed multi-core optical fibre, were performed. In the analyzed fibre laser, while exchanging power of the generated radiation between two adjacent cores on the fibre length (L = 5 m) within the range of 4-10%, the radiation becomes phased. Having satisfied this condition, in the far-field low-divergence, high-power laser beam (supermode) is attained. 5-core double clad optical fibre doped with neodymium ions was fabricated. Luminescence spectra of the manufactured fibre were measured.

11

Nowe rodzaje światłowodów aktywnych dla laserów włóknowych

Dorosz D., Kochanowicz M., Żmojda J., Dorosz J.

Materiały Ceramiczne

|

2010

|

T. 62, nr 1

74-80

PL

W artykule przedstawiono nowe konstrukcje światłowodów aktywnych, posiadających właściwości luminescencyjne, umożliwiające ich zastosowanie jako elementy w układach laserów włóknowych. Światłowody wielordzeniowe typu double-clad, o rdzeniach ułożonych w prezentowanych konfiguracjach, umożliwiają uzyskanie w polu dalekim wiązki laserowej (supermodu) o dużym natężeniu i małej rozbieżności. Innym rozwiązaniem jest światłowód ze spiralnym rdzeniem będący połączeniem konfiguracji typu "offset" z możliwością odsprzężenia czół rdzenia aktywnego w układach wzmacniaczy włóknowych dużej mocy. Dodatkowo, ze względu na spiralny kształt rdzenia włókna, można uzyskać jednomodowy rozkład pola przy większej średnicy rdzenia, a więc i większej ilości dodatku ziemi rzadkiej. Przedstawione w artykule światłowody aktywne domieszkowane jonami Nd3+ posiadają silną luminescencję pozwalającą na ich stosowanie w układach laserów włóknowych.

EN

The present paper shows possibility of applying a new construction of rare–earth doped optical fibres fabricated by the authors as an active material for constructing high-power fibre lasers. Double-clad multicore active optical fibres enable a high-intensity and low-divergence laser beam (supermod) in the far-field diffraction region to be attained. A helical-core optical fibre is the second type of active optical fibres shown in the paper. Due to specific shape of the core, such a fibre is characterized by the effective absorption of pump radiation. Moreover, optimization of material and geometrical optical fibre properties makes it possible to increase volume of active material (core diameter) while the single mode operation is preserved. Strong luminescence of both types of manufactured optical fibres doped with Nd3+ ions creates conditoins to their application in optical fibre lasers.

12

Wpływ parametrów konstrukcyjnych aktywnego światłowodu wielordzeniowego na jakość generowanego promieniowania

Kochanowicz M., Dorosz D., Żmojda J., Dorosz J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2010

|

Vol. 51, nr 10

51-57

PL

W artykule przedstawiono analizę jakości wiązki promieniowania emitowanego przez lasery włóknowe zbudowane na bazie wytworzonych przez autorów różnych konstrukcji aktywnych światłowodów wielordzeniowych. Określono wpływ parametrów materiałowo - geometrycznych tych światłowodów na współczynnik jakości wiązki zdefiniowany jako stosunek mocy optycznej zawartej w centralnie położonym piku do jej całkowitej mocy optycznej w obszarze pola bliskiego. Określono też wpływ odchyleń fazy na współczynnik jakości wiązki laserowej w obszarze dyfrakcji Fraunhofera.

EN

In the paper the beam quality of the phased - locked multicore fibre lasers was investigated. The beam quality BQF (Beam quality factor) of the coherently combined beam of the multicore fibre lasers should be determinated as the laser optical output power in a central peak far-field bucket divided by the total optical output power radiating from the effective near-field. The influence of geometrical and material parameters of active multicore fibre on its beam quality factor was determinated. Numerical calculations show that standard deviation of the phase below 15° has a insignificant impact on the laser beam quality.

13

Generacja promieniowania wzajemnie koherentnego w aktywnym światłowodzie wielordzeniowym

Kochanowicz M., Dorosz D., Zając A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2009

|

Vol. 50, nr 10

151-155

PL

W artykule przedstawiono warunki generacji wzajemnie koherentnego promieniowania w wielordzeniowych światłowodach aktywnych, stosowanych do budowy laserów włóknowych dużej mocy. Przeanalizowano zależność kształtu obrazu dalekiego pola od częstotliwości znormalizowanej i średnicy rdzeni 5-rdzeniowego światłowodu aktywnego. Wykazano wpływ sprzężenia między rdzeniami na fazowanie promieniowania, a w konsekwencji możliwość uzyskania generacji supermodu.

EN

In the paper the conditions of the phase - locked generation in multicore optical fibres for high power fibre lasers are presented. The influence of normalized frequency and cores diameter in the active five core optical fibre on the Fraunhofer diffraction pattern is analyzed. The simulation results indicate that the phase-locked (supermode) generation depends on the coupling coefficient between cores.

14

Laser diode pumping of an upconversion laser

Kaczmarek F.

Optica Applicata

|

2001

|

Vol. 31, nr 2

373-376

EN

Laser diode pumping in commonly applied in all solid state laser devices. In the case of an upconversion laser, i.e., when infrared-to-visible upconversion takes place in a rare-earth doped optical fiber, laser diode pumping is of special interest. Excitation of a single mode optical fiber, typically of core diameter of about 2 mu m, requires that the emitting area of the diode must be limited to 1 mu m *3 mu m, otherwise its emission cannot be focused to a spot of a few micrometers in size. As we have shown, short focal length lenses of high (NA approximately=0.4) ensure the best results. Numerical aperture (NA) matching is of less importance.