Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Kledyński Z., Bogdan A., Jackiewicz-Rek W., Lelicińska-Serafin K., Machowska A., Manczarski P., Masłowska D., Rolewicz-Kalińska A., Rucińska J., Szczygielski T., Walczak J., Wojtkowska M., Zubrowska-Sudol M.

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 3

37--80

PL

W niniejszym artykule przeglądowym przedstawiono stan gospodarki obiegu zamkniętego (GOZ) w Polsce. Pokazano GOZ w zróżnicowanym ujęciu: przedmiotowym (strumienie odpadów, energia), sektorowym (budownictwo, oczyszczalnie ścieków, energetyka węglowa) i zasobowym (minerały antropogeniczne, fosfor), a także pod kątem właściwego gospodarowania energią w budownictwie (budynki niemal-zero-energetyczne).

EN

The manuscript presents the condition of circular economy in Poland in diversified approach: subjective (waste streams, energy), sectoral (construction, wastewater treatment, coal energy), related to the resources (phosphorous and anthropogenic minerals) and considering proper energy management (almost zero energy buildings). The achievements reached in different sectors as well as the requirements towards implementation of CE are presented. The advancement of recycling technologies does not deviate from the global level, in terms of areas specific to Poland. Limiting the exploitation of natural resources and usage of new materials as well as producing more durable products are of CE concern. Also energy and heat recovery in buildings and technological processes (e.g. during wastewater treatment), ways of utilization of combustion by-products and water decarbonization waste are described. The implementation of CE in Poland needs not only research and technical activities, but also the modification of technological processes, the right policy, overcoming crosssectoral barriers, developing legal regulations and support schemes for CE.

2

Wysokonapięciowy dzielnik rezystancyjny

Walczak J., Pacholski K., Kowalczyk R.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2018

|

Nr 59

203--206

PL

Wysokonapięciowy dzielnik rezystancyjny ma za zadanie obniżyć wartość napięcia do poziomu akceptowanego przez przyrządy pomiarowe. Wraz ze wzrostem napięcia wejściowego i prędkości jego zmian w czasie wzrasta wpływ pojemności na dokładność wskazań dzielnika. Rozwiązaniem jest kompensacja dzielnika. Dzielnik wykonany z elementów o takiej samej impedancji będzie dzielnikiem skompensowanym. W takim przypadku błąd wskazań będzie związany z czasem odpowiedzi dzielnika na sygnał wejściowy. Teoretyczny dzielnik napięcia jest elementem inercyjnym pierwszego rzędu. Należy zaznaczyć, że w rzeczywistych warunkach dzielnik pracuje w pewnym układzie pomiarowym i w praktyce nie można go rozpatrywać samodzielnie. Zastosowanie układów automatyki do regulacji parametrów elementów kompensacyjnych dzielnika może być rozwiązaniem na zmniejszenie błędu pomiarowego.

EN

A high voltage resistive divider is designed to lower the value of voltage to the level acceptable by the measuring instruments. Along with the increase of the input voltage and its changes over time, the influence of capacity on the accuracy of the divisor indications increases. The solution is to compensate the divider. A divider made of elements with the same impedance will be a compensated divider. In this case, the indication error will be related to the time of divider response from the input signal. The theoretical voltage divider is the first-order inertial element. It should be mentioned that in real conditions the divider operates in a certain measuring system and in practice it cannot be considered alone. The use of automatic control systems to adjust the parameters of the compensating elements of the divider can be a solution to reduce the measurement error.

3

Badania termowizyjne w stacjach dystrybucyjnych 15kV

Kowalczyk R., Pacholski K., Walczak J., Olbrycht R.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2018

|

Nr 59

103--106

PL

Pomiary termowizyjne są doskonałą metodą szybkiej diagnostyki systemu elektroenergetycznego, nie mniej jednak są obarczone pewnymi niedoskonałościami. Błędy popełniane w trakcie badania mogą wpłynąć na ich wynik i spowodować, że ich interpretacja nie będzie rzetelna. Oprócz typowej niepewności pomiaru wynikającej min. z przyczyn sprzętowych, zdarzają się również błędy przypadkowe, których źródło jest w ogólnym przypadku trudne do zidentyfikowania. Umiejętność ich unikania, znajomość sprzętu badawczego oraz prawidłowe rozpoznanie środowiska wykonywania pomiarów pozwalają uzyskać wiarygodne termogramy.

EN

Thermovision measurements are an excellent method of quick diagnostics of the power system, however, they are burdened with some imperfections. Mistakes made during the test can offset the results and make the interpretation of the thermograms unreliable. In addition to the typical uncertainty of measurement resulting from min. due to hardware reasons, there are also accidental errors whose origin address is diametrically opposed. The ability to avoid them, knowledge of test equipment and correct recognition of the measurement environment allow us to obtain reliable thermograms.

4

Innowacje w gospodarce wodno-ściekowej

Żubrowska-Sudoł M., Walczak J., Garlicka A.

Wodociągi - Kanalizacja

|

2018

|

nr 9

24--27

5

Robust two-view reconstruction procedure for geometrical model retrieving

Walczak J., Wojciechowski A.

Journal of Applied Computer Science

|

2018

|

Vol. 26, nr 1

87--104

EN

In this paper we present the enhancement of the standard two-view reconstruction procedure. An ordinary approach assumes determination of points’ correspondences followed by projection matrix estimation, to finally refine results with bundle adjustment taking as a cost function reprojection error. Our contribution is realized in two manners: introducing an additional step of outliers rejection, changing cost function of bundle adjustment process to Relative Reprojection Error (R) and applying central difference as a method for Jacobian matrix approximation. Tests revealed gain in average R with lower variance, for confidence level of 0.95. Besides accuracy improvement, the suggested modifications supply the final result in the time virtually independent on initial object’s complexity and, in most cases, shorter than the standard approach.

6

Wybrane modele matematyczne udaru piorunowego

Walczak J., Pacholski K., Kowalczyk R.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2017

|

Nr 55

77--80

PL

Zastosowanie modelu uproszczonego udaru piorunowego i określenie jego znormalizowanych parametrów pozwala na standaryzację oraz na wykorzystanie takiego modelu w badaniach związanych z ochroną odgromową. Można, zgodnie z przyjętym poziomem prawdopodobieństwa, założyć wartości maksymalne wybranych parametrów udaru piorunowego. Wartości te podlegają na ogół rozkładowi statystycznemu logarytmonormalnemu. Znormalizowane rodzaje i parametry dla typowych udarów piorunowych pozwoliły na stworzenie znacznie prostszych i łatwiejszych do wykorzystania w dalszych analizach modeli matematycznych. Najczęściej spotykany model prezentowany w literaturze to model opisany funkcją dwuwykładniczą i model zobrazowany funkcją Heidlera.

EN

The use of the simplified model of the lightning impulse and specification of its standardized parameters allows for standardization and the use of such a model in researches related to lightning protection. According to the adopted level of probability we can assume the maximum values of selected parameters of the lightning impulse. Generally these values are the subject to a statistical normal logarithm distribution. Standardized types and parameters for typical lightning impulses enabled the creation of much simpler and easier to use in further analysis of mathematical models. The most common models presented in literature are the model described with the double-exponential function and the model illustrated with Heidler function.

7

Praktyczne zastosowanie badań termowizyjnych przez energetykę zawodową

Kowalczyk R., Pacholski K., Walczak J., Olbrycht R.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2017

|

Nr 55

25--28

PL

Wykorzystanie kamery termowizyjnej do oceny stanu technicznego aparatury rozdzielczej i dystrybucyjnej systemu energetycznego ma bezpośredni wpływ na zachowanie ciągłości dostaw energii elektrycznej. Szczególne warunki środowiskowe, odnoszą się bezpośrednio do sposobu interpretacji wyników pomiarów. Zaprezentowane przykłady badań termowizyjnych, obrazują mechanizmy działań stosowane w praktyce zawodowej. Uzmysławiają, że zignorowanie nawet najmniejszych nieprawidłowości może skutkować rozległą awarią systemu energetycznego. Natomiast prawidłowa weryfikacja termogramów umożliwia diagnostykę sytemu bez konieczności pozbawiania dopływu energii elektrycznej do odbiorców przemysłowych i indywidualnych.

EN

The use of a thermal imaging cameras to analyze the technical condition of the switchgear and distribution of the energy system has a direct impact on the continuity of electricity supply. Specific environmental conditions relate directly to how to interpret the results. The presented examples of research of the thermal imaging, illustrate the mechanisms of action used in professional practice. They make clear that ignoring even the smallest irregularities may result in the failure of an extensive energy systems. Whereas the correct verification of the thermal image allows diagnostics of the system without depriving voltage transmission facilities and thus without disconnecting customers.

8

Analiza pracy zakładowej sieci elektroenergetycznej przy uwzględnieniu niepewności parametrów modelu sieci

Nocoń A., Paszek S., Walczak J.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2017

|

Nr 53

79--82

PL

W artykule przedstawiono analizę pracy w wybranych stanach nieustalonych zakładowej sieci elektroenergetycznej pracującej autonomicznie i we współpracy z Krajowym Systemem Elektroenergetycznym (KSE). Założono, że w sieci zainstalowane są dwa zespoły wytwórcze: jeden z generatorem asynchronicznym a drugi z generatorem synchronicznym. Badano zachowanie się zespołów wytwórczych m.in. w następujących stanach nieustalonych: przejście sieci zakładowej od współpracy z KSE do pracy autonomicznej oraz wyłączenie zespołu asynchronicznego w czasie autonomicznej pracy sieci. W analizie uwzględniono niepewność parametrów wybranych modeli elementów sieci. Opisano zagadnienie modelowania rozrzutu parametrów modeli układów elektrycznych. Polega ono na wyznaczeniu obwiedni (pasm granicznych) rodziny przebiegów analizowanych sygnałów. Obwiednie te wyznaczano przez wielokrotne symulacje przy zmienianych w odpowiedni sposób parametrach modelu sieci. Pokazano możliwości poprawy stabilności kątowej analizowanej sieci przy zastosowaniu układów stabilizujących o odpowiedniej strukturze i optymalizowanych parametrach. Zaproponowano wprowadzenie tych układów stabilizujących do układu regulacji mocy turbiny oraz do układu wzbudzenia generatora synchronicznego.

EN

The analysis of the operation of an industrial power network in selected transient states is presented in the paper. The network works autonomously and in cooperation with the Polish National Power System (PNPS). It was assumed that two generating units, one with an asynchronous generator and the other with a synchronous generator, were installed in the network. There was investigated the behaviour of the generating units in the following transient states: network transition from cooperation with the PNPS to autonomous operation and switching off the asynchronous unit during autonomous operation of the network. In the analysis, there was taken into account the uncertainty of the parameters of selected models of the network elements. The problem of modelling the dispersion of parameters of electrical system models is described in the paper. It consists in determining envelopes (limit bands) of a family of waveforms of the analysed signals. These envelopes were determined by multiple simulations for appropriately changed parameters of the network model. Possibilities of improving the angular stability of the analysed network using stabilizing systems with a suitable structure and optimized parameters are shown. Introduction of these stabilizing systems to the turbine governor and the synchronous generator excitation system is proposed.

9

Obróbka wykończeniowa superstopów i stali zahartowanej

Walczak J.

Mechanik

|

2017

|

R. 90, nr 10

855--857

PL

Przedstawiono wyzwania związane z optymalizacją obróbki wykończeniowej superstopów oraz stali zahartowanej. Podkreślono właściwe podejście do doboru narzędzi do obróbki wykończeniowej oraz wpływ doprowadzenia chłodziwa na parametry procesu i możliwości optymalizacji.

EN

Presented are challenges of finishing machining of superalloys and hardened steel. The right approach to tool selection for finishing and the effect of coolant delivery on process parameters and optimization options will be described.

10

Dezaktywacja osadu czynnego w wyniku procesu mechanicznej dezintegracji

Walczak J., Żubrowska-Sudoł M., Garlicka A.

Inżynieria Ekologiczna

|

2017

|

Vol. 18, nr 3

114--121

PL

Przedmiotem przeprowadzonych badań była ocena wpływu procesu hydrodynamicznej dezintegracji zagęszczonych osadów nadmiernych, prowadzonego przy różnych poziomach gęstości energii (70, 140, 210, 280 i 350 kJ/l), na aktywność oddechową mikroorganizmów zasiedlających kłaczki osadu czynnego. W tym celu wykorzystano test szybkości poboru tlenu (OUR). W zakres pracy wchodziło również wyznaczenie stopnia dezintegracji osadu (DD). W badaniach wykazano, że wartość gęstości energii przy jakiej prowadzono proces hydrodynamicznej dezintegracji oraz stopień dezintegracji osadów wpływały na aktywność oddechową mikroorganizmów. Przy stosunkowo niskim stopniu dezintegracji, poniżej ok. 9% (co odpowiadało gęstości energii na poziomie ok. 140 kJ/l), zaobserwowano wzrost aktywności mikroorganizmów w stosunku do osadów nie poddanych dezintegracji (o 6,2−30,2%). Zaś powyżej tej wartości dochodziło do dezaktywacji mikroorganizmów. Wysoką, ponad 85% dezaktywację mikroorganizmów obserwowano, gdy stopień dezintegracji był większy od 24% (co odpowiadało gęstości energii na poziomie ok. 210 kJ/l).

EN

The aim of the study was to analyse the impact of hydrodynamic disintegration of thickened excess activated sludge, performed at diﬀerent levels of energy density (70, 140, 210 280 and 350 kJ/l), on the respiratory activity of microorganisms. For this purpose the oxygen uptake rate test (OUR) was used. The experiment also included determination of the sludge disintegration degree (DD). Studies have shown, that the value of the energy density and sludge disintegration degree aﬀected the respiratory activity of microorganisms. With a relatively low DD, below approx. 9% (corresponding to an energy density of approx. 140 kJ/l), increase of microbial activity was observed (6,2−30,2%), as compared with untreated sludge. However, above this value of DD, inactivation of microorganisms occurred. Deactivation of microorganisms higher than 85 % was observed when the sludge disintegration degree was greater than approx. 24% (corresponding to an energy density of approx. 210 kJ/l).

11

State-of-the-art time integration methods in the ADINA program

Walczak J.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2017

|

z. 64, nr 2/I

239--246

EN

This paper presents state-of-the-art solution methods available in the ADINA program for dynamic, direct time integration analysis of time-dependent problems. For implicit direct dynamic solutions, a two-step Bathe method is presented. Advantages of the Bathe method over the widely used Newmark method are shown in small sample problems. Solutions of complex dynamic problems using the Bathe method will be presented at the Conference. For direct explicit dynamic solutions, the Noh-Bathe method is presented and compared with the central difference method and here again, advantages of the Noh-Bathe method are shown in small sample problems.

PL

W pracy zaprezentowano metody do bezpośredniego całkowania równań ruchu schematem niejawnym (metoda Bathe’go) i jawnym (metoda Noh-Bathe). W przypadku niejawnego schematu rozwiazywania równań ruchu, porównano rezultaty otrzymane metodami Bathe’go i Newmarka dla prostych przykładów uwypuklając przewagę metody Bathe’go. W przypadku jawnego schematu rozwiazywania równań ruchu, porównano wyniki otrzymane przy pomocy metody Noh- Bate i metody różnic centralnych. Wyniki rozwiązań dla kompleksowych konstrukcji będą przedstawione w czasie Konferencji.

12

Evaluation of The Operation and Improvement of the Stability of the Factory Power Network, Taking into Account the Uncertainty of the Network Model Parameters

Nocoń A., Paszek S., Walczak J.

Acta Energetica

|

2017

|

nr 1

76--82

EN

There was analysed the operation of a factory power network working in island mode and cooperating with the Polish National Power System (PNPS) in selected transient states. It was assumed that two generating units: one with an asynchronous generator, and the second with a synchronous generator, were installed in the network. The behaviour of the generating units was analysed in the following transients: transition of the factory network from cooperation with the PNPS to island mode operation and shutdown of the asynchronous unit. The analysis took into account the uncertainty of the parameters of selected models of network elements. In the paper, there is described the problem of modelling the scatter of parameters of the models of electrical systems. It consists in determining the envelopes (limit bands) for a family of waveforms of the analysed signals. These envelopes were determined using multiple simulations when changing the network model parameters in an appropriate manner. There is shown the possibility of improving the angular stability of the analysed network by the use of stabilising systems with an appropriate structure and optimised parameters. It is proposed to introduce these stabilising systems to the turbine governor and the synchronous generator excitation system. Parameters of the stabilising systems were optimised by minimising the defined quality factor of electromechanical control waveforms in the selected transient state. A genetic algorithm was used to minimise this quality factor.

PL

Przeanalizowano pracę w wybranych stanach nieustalonych zakładowej sieci elektroenergetycznej pracującej autonomicznie i we współpracy z Krajowym Systemem Elektroenergetycznym (KSE). Założono, że w sieci zainstalowane są dwa zespoły wytwórcze: jeden z generatorem asynchronicznym, a drugi z generatorem synchronicznym. Badano zachowanie się zespołów wytwórczych m.in. w następujących stanach nieustalonych: przejście sieci zakładowej od współpracy z KSE do pracy autonomicznej oraz wyłączenie zespołu asynchronicznego. W analizie uwzględniono niepewność parametrów wybranych modeli elementów sieci. Opisano zagadnienie modelowania rozrzutu parametrów modeli układów elektrycznych. Polega ono na wyznaczeniu obwiedni (pasm granicznych) rodziny przebiegów czasowych analizowanych sygnałów. Obwiednie te wyznaczano przez wielokrotne symulacje przy zmienianych w odpowiedni sposób parametrach modelu sieci. Pokazano możliwości poprawy stabilności kątowej analizowanej sieci przy zastosowaniu układów stabilizujących o odpowiedniej strukturze i optymalizowanych parametrach. Zaproponowano wprowadzenie tych układów stabilizujących do układu regulacji mocy turbiny oraz do układu wzbudzenia generatora synchronicznego. Optymalizację parametrów układów stabilizujących przeprowadzono poprzez minimalizację zdefiniowanego wskaźnika jakości elektromechanicznych przebiegów regulacyjnych w wybranym stanie nieustalonym. Do minimalizacji tego wskaźnika jakości zastosowano algorytm genetyczny.

13

Analysis of resonance phenomena in complex fractional – order circuits

Jakubowska-Ciszek A., Walczak J.

Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka

|

2016

|

z. 2

17--22

EN

Analysis of the resonance phenomena in complex circuits of the class RLβCα , i.e. containing at least three fractional-order elements, has been presented in the paper. From the general resonance conditions relations describing resonance frequencies have been derived. The number of resonance frequencies depends on the values of: α, β, Lβ and Cα . The analysis has been illustrated by a simulation example.

PL

W artykule przedstawiono analizę zjawisk rezonansowych w złożonych obwodach klasy RLβCα, tzn. zawierających co najmniej trzy elementy ułamkowego rzędu. Z ogólnych warunków rezonansu wyprowadzono zależności określające częstotliwości rezonansowe. Okazuje się, że liczba częstotliwości rezonansowych może zależeć od wartości parametrów: α, β, Lβ i Cα. Uzyskane wyniki analizy zilustrowano przykładem symulacyjnym.

14

Electronic realizations of fractional-order elements: I. Synthesis of the arbitrary order elements

Jakubowska A., Walczak J.

Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering

|

2016

|

No. 85

137--148

EN

The paper presents a synthesis method of new fractional-order elements, using classic fractional-order components, such as supercapacitors and real coils with ferromagnetic cores. These new fractional-order elements have been realized using a generalized impedance converter GIC. Two cases have been analyzed in the paper: first, with only one fractional-order element being a load impedance of the generalized impedance converter, and second, with two fractional-order elements - one being a part of the structure of the GIC and the second being the load impedance. The derived relations are illustrated by simulation examples for the circuit. The impact of different values of the parameter α on the solution of the considered problem has been analyzed too.

15

Radon permeability of insulating building materials

Walczak J., Olszewski J., Zmyślony M.

Nukleonika

|

2016

|

Vol. 61, No. 3

289--293

EN

The aim of the study was to determine the radon permeability coefficient of insulating building materials. Eleven insulating materials were tested. A research setup was developed and it was as follows: a tested material was tightly set on the receiver box’s hole and placed into the radon chamber. The measurements showed that for various insulating materials, radon permeability coefficient varies from 1.26 × 10−10 m2/s for film-like materials to 9.95 × 10−8 m2/s for roofing papers. According to our calculations of all insulating materials, the foil-type insulating materials to ensure the best protection against radon flow from the ground. Comparison of different types of building materials shows that the insulating building materials ensure better radiological protection than regular building constructions materials.

16

Improved gender classification using Discrete Wavelet Transform and hybrid Support Vector Machine

Walczak J., Wojciechowski A.

Machine Graphics and Vision

|

2016

|

Vol. 25, No. 1/4

27--34

EN

Gender recognition, across different races and regardless of age, is becoming an increasingly important technology in the domains of marketing, human-computer interaction and security. Most state-of-the-art systems consider either highly constrained conditions or relatively large databases. In either case, often not enough attention is paid to cross-racial age-invariant applications. This paper proposes a method of hybrid classification, which performs well even with a small training set. The design of the classifier enables the construction of reliable decision boundaries insensitive to an aging model as well as to race variation. For a training set consisting of one hundred images, the proposed method reached an accuracy level of 90%, whereas the best method known from the literature, tested under the restrictions imposed on the database, achieved only 78% accuracy.

17

Praktyczne aspekty wykorzystania mechanicznej dezintegracji osadów ściekowych jako metody pozyskiwania związków organicznych do intensyfikacji procesu denitryfikacji

Żubrowska-Sudoł M., Garlicka A., Walczak J.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2016

|

Nr 10

376--378

PL

Jednym z problemów występujących w oczyszczalniach ścieków są trudności w uzyskaniu stabilnej i wysoko sprawnej eliminacji związków azotu, co wynika z niekorzystnego stosunku ładunku związków węgla organicznego do związków azotu dopływających do reaktora biologicznego. W celu poprawy sprawności procesu denitryfikacji wprowadza się zazwyczaj zewnętrzne źródło węgla organicznego (np. metanol, etanol), co wiąże się z dodatkowymi kosztami eksploatacyjnymi. Innym rozwiązaniem tego problemu może być zastosowanie tzw. alternatywnych źródeł węgla organicznego. Potencjalnie mogą je stanowić zdezintegrowane osady ściekowe, które w swoim składzie zawierają łatwo rozkładalne związki organiczne. W artykule przedstawiono propozycję metodyki doboru parametrów pracy mechanicznego dezintegratora, wykorzystywanego do pozyskiwania z osadów nadmiernych związków organicznych, w celu intensyfikacji procesu denitryfikacji.

EN

One of the problems occurring at wastewater treatment plants lies in achieving stable and efficient removal of nitrogen compounds. This problem arises from unfavorable organic carbon to nitrogen ratio in the bioreactor influent streams. In order to improve the efficiency of the denitrification process external source of organic carbon, such as methanol or ethanol, is often introduced to the influent or directly to the bioreactor. This operating strategy however entails higher operating costs. Another solution of this organic deficiency problem may be to use the, so called, alternative sources of organic substrates. Potentially, such sources might be found in the disintegrated sewage sludge, which is found to contain easily biodegradable organic substrates. The article proposes a methodology of selecting the operating parameters of the mechanical disintegrator, which is used to acquire the organic compounds from sludge, in order to intensify the denitrification process.

18

Antymonkowe lasery typu VCSEL emitujące promieniowanie o długości fali z zakresu 2,6−2,8 μm

Piskorski Ł., Walczak J., Beling P.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2016

|

Vol. 57, nr 9

43--46

PL

W pracy przedstawiono wyniki symulacji komputerowej przeprowadzonej dla laserów półprzewodnikowych o emisji powierzchniowej z pionowym rezonatorem z obszarem czynnym GaInAsSb/GaSb emitujących promieniowanie o długości fali z zakresu 2,6–2,8 μm otrzymane za pomocą samouzgodnionego trójwymiarowego modelu obejmującego zjawiska elektryczne, termiczne, rekombinacyjne i optyczne. Przeprowadzone obliczenia pokazały, że wraz ze wzrostem długości fali emitowanego promieniowania coraz trudniej jest uzyskać stabilną pracę lasera na modzie podstawowym. Wyraźnemu zawężeniu ulega nie tylko przedział temperatur pracy przyrządu, ale także możliwość wyboru poprzecznych rozmiarów złącza tunelowego. Już dla lasera zaprojektowanego do emisji promieniowania o długości fali około 2,7 μm stosowanie złącza tunelowego o średnicy powyżej 4 μm sprawia, że preferowany jest mod LP11, natomiast w skrajnym przypadku, dla długości fali około 2,8 μm, praca na modzie LP01 występuje jedynie dla złącza tunelowego o średnicy 2 μm.

EN

In this work results of the computer simulation of semiconductor-based vertical-cavity surface-emitting lasers with GaInAsSb/GaSb active region and emission in the 2.6–2.8 μm wavelength range obtained with the use of comprehensive fully self-consistent optical-electrical-thermal -recombination numerical model have been presented. The resulting calculations showed that with the increasing emission wavelength the stable fundamental mode operation becomes more difficult to achieve due to reduction of the temperature operation range. Furthermore, the range of the lateral dimensions of the tunnel junction for which the LP01 mode operation can be obtained is also decreased. In the case of laser designed for 2.7-μm operation, using the tunnel junction with diameter wider than 4 μm leads to the situation when the LP11 mode is the preferred one. For the emission wavelength around 2.8 μm, the LP01 mode operation is limitted only to devices with tunnel junction with diameter equal to 2 μm.

19

Modelowanie i optymalizacja antymonkowych laserów typu VCSEL

Piskorski Ł., Walczak J., Dems M., Beling P., Sarzała R.. P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2015

|

R. 91, nr 9

150-153

PL

W niniejszej pracy zaprezentowano wyniki komputerowej symulacji progowej pracy antymonkowego lasera o emisji powierzchniowej z pionową wnęką rezonansową z wykorzystaniem samouzgodnionego modelu lasera opisującego zjawiska elektryczne, termiczne, rekombinacyjne i optyczne. Obliczenia wykonano dla struktury dostosowanej do emisji promieniowania o długości fali 2,6 μm. Pokazane zostały zalety wprowadzenia ograniczenia dla rozpływu prądu w postaci złącza tunelowego oraz zbadano wpływ przesunięcia warstw powstałego na skutek jego wytworzenia na ograniczanie wzbudzania się modów wyższego rzędu. Zmniejszanie przesunięcia, o wartości początkowej wynoszącej 55 nm, o 35 nm spowodowało wzrost strat dla modów LP11 i LP21 odpowiednio 7 i 25 razy przy wzroście prądu progowego jedynie o 10%. Dalsza redukcja przesunięcia przyczynia się do wyraźnego wzrostu prądu progowego: 20% dla 40 nm oraz 50% dla 45 nm.

EN

In this work results of the threshold operation of antimonide-based vertical-cavity surface-emitting laser have been presented with the aid of the comprehensive fully self-consistent optical-electrical-thermal-recombination numerical model. Calculations have been carried out for the structure emitting at 2.6 μm. The advantages of incorporating the tunnel junction for current confinement have been shown and the influence of a layer shift caused by presence of the tunnel junction on the mode selectivity has been examined. It was shown that reducing the layer shift, with initial height equal to 55 nm, by the 35 nm leads to 7 and 25 times higher mode losses for LP11 and LP21 modes, respectively, and only 10% higher threshold current for the LP01 mode. Further reduction of the layer shift leads to high increment of the threshold current value: 20% for 40 nm reduction and 50% for 45 nm one.

20

Zmodyfikowana metoda analizy szumów we wzmacniaczach operacyjnych

Mazurkiewicz S., Walczak J.

Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering

|

2015

|

No. 84

121--128

PL

Artykuł dotyczy pewnej metody analizy szumów we wzmacniaczach operacyjnych. Omówiono podstawowe źródła szumów w układach elektronicznych. Przedstawiono rozszerzony model szumowy wzmacniacza operacyjnego. Podano zmodyfikowaną metodę analizy szumów we wzmacniaczach operacyjnych z wykorzystaniem funkcji korelacji oraz widmowej gęstości mocy szumów. Wyznaczono i porównano wyjściowe napięcie szumów dwóch popularnych wzmacniaczy operacyjnych pracujących w układzie filtru dolnoprzepustowego.

EN

In the article the modified method of the noise analysis of the operational amplifiers is concerned. In the first chapter the main noise sources of the electronic circuits is discusses. In the second chapter the extended operational amplifier noise model is presented. In the third chapter the modified method for the noise analysis of the operational amplifiers using the correlation function and the noise power spectral density is shown. The results are illustrated by examples.