Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Światłowodowy demodulator fazy : model i wyniki eksperymentalne

100%

Hołdyński Z. , Merta I. , Jaroszewicz L. R. , Świłło R.

|

tom Vol. 53, nr 11

46-47

PL

W pracy przedstawiono model i wyniki badań interferencyjnego światłowodowego demodulatora fazy w układzie interferometru Younga z dwuelementowym fotodetektorem w płaszczyźnie Fouriera. Oszacowano błąd metody pomiaru fazy i podano warunek jego minimalizacji w powiązaniu z parametrami geometrycznymi demodulatora pokazano związek odległości między fotodetektorami z liniowością światłowodowego demodulatora fazy. Wyniki eksperymentalne pozostają w wysokim stopniu korelacji z przyjętym modelem demodulatora fazy.

EN

In work we present fibre optics phase demodulator modeling and experimental results based on Young interferometrie configuration with bicell photodetector in Fourier focal plane. We experimentally estimated measurements' method errors and explained minimum condition of errors because of their directly connection with demodulator geometric parameters. We explained influence of gap size between photodetectors on linearization condition of phase demodulator. Experimental results are in high correlation with described model of phase demodulator.

2

System do pomiaru Apertury Numerycznej w światłowodach specjalnych

63%

Ostrowski Ł. , Murawski M. , Szymański M. , Hołdyński Z. , Tenderenda T. , Mergo P. , Marć P. , Jaroszewicz L. R. , Nasiłowski T.

|

tom Vol. 53, nr 11

50-51

PL

Apertura numeryczna (NA) jest jedną z podstawowych właściwości włókien optycznych. Określa ona zdolność włókien do sprzęgania światła oraz łączenia ich z możliwie niskimi stratami. NA odgrywa kluczową role podczas charakteryzowania nowo produkowanych włókien. Wprowadzając podział na włókna światłowodowe w których światło uwięzione jest dzięki prowadzeniu materiałowemu oraz na takie w którym występuje prowadzenie geometryczne. W wypadku prowadzenia materiałowego nie obserwowany jest dyspersyjny charakter NA. Natomiast we włóknach mikrostrukturalnych (o prowadzeniu geometrycznym) apertura numeryczna wykazuje właściwości dyspersyjne. Aby móc badać NA w szerokim zakresie spektralnym oraz dla szerokiej gamy włókien światłowodowych zbudowany został przez nas układ do pomiaru NA w funkcji długości fali. Ponadto dzięki proponowanemu przez nas układowi oraz umiejętności wypełniania otworów we włóknach mikrostrukturalnych istnieje możliwość określenia współczynnika załamania n dla różnych materiałów.

EN

Numerical Aperture (NA) is one of the fundamental properties of optical fibres. It determines the ability of efficient light coupling into the fibre and low loss splicing with other fibres. NA is essential when novel fibres are manufactured. Moreover, dispersive behaviour of geometrical guiding mechanisms, existing in microstructured fibres, is completely different comparing with material guiding mechanisms of classical fibres. Therefore we constructed measurement system, for characterization the dispersive properties of NA of specialty fibres in broad wavelength range. Additionally, presented setup can be applied for measurements in broad wavelength range of refractive index of different materials (including highly absorbing) filling the holes of microstructured fibre.

3

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

63%

Hołdyński Z. , Szymański M. , Murawski M. , Mergo P. , Merta I. , Gawrońska M. , Marć P. , Jaroszewicz L. R. , Nasiłowski T.

|

tom Vol. 53, nr 11

33-35

PL

Zjawiska nieliniowe występujące we włóknach mikrostrukturalnych mają charakter kompleksowy. Aplikacyjne wykorzystanie zjawisk nieliniowych wiąże się z umiejętnością ich kontroli. Jednym z głównych zagadnień dotyczących nieliniowej optyki światłowodowej jest opracowanie optymalnych parametrów geometrycznych włókien do uzyskania poprawy efektu poszerzenia widma - supercontinuum. Bezpośredni związek własności dyspersyjnych i efektów nieliniowych otwiera możliwości pozwalające na opracowanie szerokospektralnych źródeł. Włókna mikrostrukturalne prezentowane w artykule utrzymują kompatybilność ze standardowymi włóknami komercjalnymi zarówno w przypadku łączenia jak spawania itd. Wykorzystanie zróżnicowanych nieliniowych właściwości włókien mikrostrukturalnych pozwala na rozwinięcie nowych możliwości aplikacyjnych. W artykule prezentujemy teoretyczne i eksperymentalne wyniki badań dyspersji chromatycznej w serii włókien mikrostrukturalnych o zróżnicowanych parametrach geometrycznych. Rezultaty badań pozwalają na opracowanie włókien o odpowiednich własnościach dyspersyjnych do uzyskania źródła typu supercontinuum. Stosowana interferometryczna metoda pomiaru dyspersji chromatycznej umożliwia charakteryzację krótkich odcinków badanych włókien z ekstremalną precyzją. Proces pomiaru wspomagany jest oprogramowaniem użytkowym do analizy rozkładów prążkowych. Prezentowany układ interferometryczny umożliwia porównanie uzyskanych wyników pomiaru z danymi uzyskanymi w procesie modelowania. Wysoki stopień korelacji między rezultatami modelowania i pomiaru pozwala na kontrolę poziomu dyspersji włókien w procesie produkcji. Dodatkowo, precyzyjny pomiar dyspersji chromatycznej (w szczególności w obszarze zerowego poziomu dyspersji) pozwala na znacznie efektywniejszą kontrolę zachodzących efektów nieliniowych, a tym samym na zwiększenie efektywności w procesie poszerzenia widma.

EN

Nonlinear effects in microstructured fibres have complex nature. Dispersion characteristics are the fundamental properties of microstructured fibres (MSFs) with respect to the nonlinear applications. The changes of fibre dispersion may strongly influence the whole chain of diverse nonlinear effects resulting in supercontinuum generation (SG). Transferring the experience from the topics related to tailoring different properties of MSFs to investigate the potential design freedom of dispersion opens novel possibilities of building the customized, all-fibre broadband and bright light sources. The silica nonlinear microstructured fibres, as presented in this paper, become compatible with standard fibre components and technologies (e.g. splicing, connectorization etc). Supercontinuum generated in a small-core MSF is a very interesting nonlinear phenomenon from application-oriented point of view. A development of tailored dispersion of highly non-linear silica MSF offers us the possibility of constructing a customized broadband light source. Therefore, in the paper we present a theoretical and experimental investigation of dispersion characteristics of several different MSFs. Our studies are leading to the development of adapted dispersion properties, allowing construction of customized supercontinuum sources. White light interferometry set-up, resulting in extremely high precision measurement of chromatic dispersion, is demonstrated, together with fully computer controlled fringe pattern analysis. Constructed set-up permitted comparison of chromatic dispersion measurements of micro- structured fibres with modified fibre cross-section dimensions during the production process. High correlation between modelling and measured data gives possibility to control dispersion level in manufacturing process. Additionally, precisely designed and measured chromatic dispersion, especially around the zero dispersion wavelength, enables superior estimation of MSF nonlinear effects.

4

Pomiar czułości włókien mikrostruturalnych przy wykorzystaniu interferometru Macha-Zehndera

51%

Murawski M. , Szymański M. , Hołdyński Z. , Tenderenda T. , Ostrowski T. , Pawlik K. , Łukowski A. , Krisch H. , Marć P. , Jaroszewicz L. R. , Nasiłowski T.

|

tom Vol. 53, nr 11

52-54

PL

Właściwości włókien mikrostrukutralnych takie jak: jednomodowe prowadzenie światła w szerokim zakresie spektralnym (od ultrafioletu do podczerwieni), bardzo wysoka dwójłomność, bardzo duże lub bardzo małe pole modu są przedmiotem badań wielu zespołów naukowych na świecie. Właściwości te wynikają przede wszystkim z rozmiaru, kształtu oraz lokalizacji otworów powietrznych w strukturze włókna mikrostrukturalnego. Zmiana tych parametrów pozwala na zastosowania takich włókien do różnych aplikacji. Sprawia to rosnące zainteresowanie włóknami mikrostrukturalnymi które widoczne jest w powstających czujnikach opartych na ich bazie - m. in. Czujniki interferometryczne do detekcji rozmaitych parametrów fizycznych. Jednym z takich czujników jest światłowodowy interferometr Macha-Zehndera wykorzystujący jako gałąź czujnikową włókno mikrostrukturalne. Interferometr ten jest jednym z układów który nie został opisany w fachowej literaturze. Czujnik zbudowany w oparciu o taki interferometr może być użyty do pomiarów wibracji, dynamicznego lub statycznego nacisku, rozciągania lub skręcania. W pracy tej przedstawione zostało porównanie czułości temperaturowej oraz mechanicznej włókien mikrostrukturalnych ze standardowymi włóknami jednomodowymi. Do tego celu wykorzystaliśmy interferometr Macha- Zehndera z wymiennym ramieniem czujnikowym. Zastosowanie takiego rozwiązania pozwoliło na zbadanie wielu światłowodów w jednym układzie pomiarowym. Czułość temperaturowa jest najistotniejszym czynnikiem przy projektowaniu czujników. Włókna mikrostrukturalne zbudowane są z czystego szkła krzemiankowego z heksagonalną macierzą otworów powietrznych co powoduje brak naprężeń termicznych pomiędzy płaszczem a rdzeniem jak w przypadku włókien z domieszkowanym rdzeniem.

EN

Microstructured fibres (MSFs) reveal unique properties including endlessly single-mode operation from ultraviolet to infrared wavelengths, very high birefringence or nonlinearity, very large or very small effective mode field area, and many others. The size, shape and the location of the air holes allow for tailoring MSF parameters in a very wide range, way beyond the classical fibres, what opens up the possibilities for various applications. Due to their advantages MSFs obtain growing attention for their perspectives in sensing applications. Different MSF sensors have already been investigated, including interferometrie transducers for diverse physical parameters. Until now, there have not been any publications reporting on the sensing applications of MSF Mach-Zehnder interferometers, targeting the mechanical measurements of vibrations, dynamic or static pressure, strain, bending and lateral force. Moreover, a critical feature opening the prospective of optical fibre transducer to successfully accomplish a particular sensing task remains its cross-sensitivity to temperature. Studied MSF is made of pure silica glass in the entire cross-section with a hexagonal structure of the holes. Consequently, there is no thermal stress induced by the difference in thermal expansion coefficients between the doped core region and the pure silica glass cladding, in contrast to standard fibres.