Seminaria stażystów w ramach programu Via Carpatia

Serdecznie zapraszamy na Seminaria Naukowe 3 stażystów z Politechniki Lubelskiej przebywających obecnie na Wydziale Elektrycznym w ramach „Politechnicznej Sieci VIA CARPATIA im. Prezydenta RP Lecha Kaczyńskiego”.
Seminaria odbędą się 27 września 2023 r. w Sali Rady Wydziału Elektrycznego nr. 007 o godz. 12:00. Serdecznie zapraszamy!

Stażysta: dr inż. Jacek Klimek, Politechnika Lubelska, Katedra Elektroniki i Technik Informacyjnych
Seminarium pt. Kształtowanie profilu apodyzacyjnego światłowodowych siatek Bragga

Streszczenie:
Obecnie wytwarza się wiele rodzajów światłowodowych siatek Bragga, które maja zastosowanie w miernictwie, technice laserowej oraz telekomunikacji. Czujniki wykorzystujące światłowodowe siatki Bragga jako przetworniki pomiarowe umożliwiają wykonywanie bezinwazyjnych i bezpiecznych pomiarów w medycynie oraz przemyśle. Ich niewrażliwość na zewnętrzne pole elektromagnetyczne i małe wymiary sprawiają, że obszar stosowania tego typu czujników stale się zwiększa. Zapis struktur periodycznych tzw. siatek Bragga na włóknach domieszkowanych pierwiastkami ziem rzadkich umożliwia budowę laserów włóknowych stosowanych w bliskiej i średniej podczerwieni, których aplikacje w technologii fotonicznej mają coraz szersze zastosowanie.
Jednym z głównych parametrów wpływających na właściwości spektralne światłowodowej siatki Bragga jest jej charakterystyka apodyzacyjna. Wynika ona z wielkości zmian współczynnika załamania światła na długości całej struktury wpływając na efektywny współczynnik załamania światła w rdzeniu światłowodu. Jednym ze sposobów uzyskania określonej apodyzacji jest zastosowanie zróżnicowanego przestrzennie rozkładu natężenia promieniowania wiązki lasera wykorzystywanego do wytwarzania siatek Bragga. Zmiana rozkładu funkcji apodyzacyjnej umożliwia eliminację niekorzystnych właściwości spektralnych takich jak np. wstęgi boczne, jak również umożliwia kształtowanie charakterystyki spektralnej wytworzonej siatki i jej modyfikacje pod kątem konkretnego zastosowania.

Stażysta: dr inż. Damian Harasim
Seminarium pt. Właściwości widmowe światłowodowych skośnych siatek Bragga w zastosowaniach czujnikowych

Streszczenie:
Czujniki światłowodowe cieszą się dużym zainteresowaniem ze względu na ich charakterystyczne właściwości, do których zaliczamy niewielkie rozmiary, odporność na różnorodne czynniki w tym na promieniowanie elektromagnetyczne. Jedną z głównych grup czujników światłowodowych są czujniki oparte o struktury periodyczne. Należą do nich siatki Bragga. Pochylenie struktury periodycznej skutkuje powstaniem tzw. Tilted Fiber Bragg Gratings (TFBGs). Struktury takie mają wiele zastosowań czujnikowych. Najpopularniejszym zastosowaniem jest pomiar współczynnika refrakcji medium otaczającego światłowód (ang. Surrounding Refractive Index SRI). Z tą wielkością jest związany największy rozwój zarówno samych czujników jak też algorytmów demodulacji ich widma. Najważniejszą zaletą światłowodowych struktur periodycznych jest wysoka czułość. Duże znaczenie ma również sposób powstawania takich czujników, który nie powoduje fizycznego osłabienia światłowodu. Proces zapisu struktury nie wymaga fizycznego zniekształcenia światłowodu a jedynie prowadzi do zmiany właściwości optycznych rdzenia włókna, nadając mu nowe właściwości. Dodatkowo, struktury tego typu mogą być wykorzystywane do pomiaru co najmniej dwóch wielkości fizycznych jednocześnie, jak temperatura i naprężenie oraz skręt i promień gięcia.
Przestrzenna asymetria w obrębie zapisanej struktury powoduje dużą czułość na polaryzację promieniowania. Istnieją dwie szczególne orientacje płaszczyzny polaryzacji wprowadzanego światła, polaryzacja typu P oraz obrócona o 90° typu S. Typowo dla siatek TFBG, zmiana kąta płaszczyzny polaryzacji od stanu P do stanu S powoduje najistotniejsze zmiany parametrów widmowych.
Podczas seminarium przedstawione zostaną zagadnienia związane z badaniami prowadzonymi w Laboratorium Optoelektronik i Techniki Laserowej, obejmujące wytwarzanie skośnych siatek Bragga, badania właściwości widmowych przy zmianach współczynnika załamania medium otaczającego czujnik, zmiany parametrów widm wybranych modów płaszczowych przy zmianach kąta płaszczyzny polaryzacji promieniowania wprowadzanego do struktury oraz metodę ograniczenia wpływu polaryzacji na dokładność pomiaru SRI.

Stażysta: dr inż. Krzysztof Skorupski
Seminarium pt. Technologia wytwarzania światłowodowych siatek Bragga

Streszczenie:
Światłowodowe siatki Bragga znajdują szerokie zastosowanie zarówno w zastosowaniach telekomunikacyjnych jak i czujnikowych. Istnieje szereg metod zapisu struktur periodycznych. Ze względu na budowę układu optycznego służącego do zapisu możemy wyróżnić metodę wykorzystującą układ interferometru dwuwiązkowego, metodę maski fazowej oraz metodę zapisu punkt po punkcie. W wszystkich tych metodach jako źródła światła wykorzystywane są lasery ekscymerowe emitujące promieniowanie z ultrafioletowe dużej mocy. Metoda zapisu wykorzystująca to źródło wymaga obecności w rdzeniu światłowodu domieszki tlenku germanu. W ostatnich latach do zapisu siatek Bragga zaczęto wykorzystywać lasery femtosekundowe. Bardzo wysoka moc krótkich impulsów emitowanych przez te źródła światła pozwala na modyfikację współczynnika załamania metodą zniszczeniową. Struktury wytwarzane w ten sposób charakteryzują się znacznie większą w porównaniu do klasycznych siatek wytrzymałością na temperaturę. Metoda ta umożliwia również zapis we włóknach specjalnych bez domieszki tlenku germanu.
W prezentacji przedstawione zostaną wyniki prac związane z budową układów do zapisu światłowodowych siatek Bragga w Laboratorium Optoelektronik i Techniki Laserowej Politechniki Lubelskiej.
Plan prezentacji:

• Rys historyczny
• Techniki fotouczulania włókien światłowodowych
• Techniki zapisu siatek Bragga
• Zapis siatek Braga z wykorzystaniem lasera eksymerowego
• Zapis siatek Braga z wykorzystaniem lasera femtosekundowego.