Grupa Optyki Światłowodów

http://www.fog.pwr.edu.pl

Światłowód...

...jest jednym z ważniejszych wynalazków XX wieku. Zaproponowana w roku 1966 przez Charlsa Kao idea (uhonorowana Nagrodą Nobla w 2009 r.) wykorzystania szklanego włókna do przesyłania informacji wywarła ogromny wpływ na rozwój telekomunikacji i przyczyniła się bezpośrednio do rewolucji teleinformatycznej, która odbywa się na naszych oczach. Jednym z jej skutków jest upowszechnienie Internetu, co przyśpiesza proces globalizacji w różnych dziedzinach, a także ułatwia codzienne życie np. dostępności edukacji. Od początku lat 80-tych, co kilka lat pojawiała się nowa generacja systemów transmisyjnych o szybkości przesyłu przewyższającej przynajmniej o rząd systemy poprzednie. Możliwości rozwoju telekomunikacji optycznej są wciąż duże i nic nie wskazuje na to, aby mogły wyczerpać się w najbliższych latach.

 

Nasze badania

Od wielu lat prowadzimy badania dotyczące tak zwanych światłowodów specjalnych, które dzięki niezwykłym właściwościom są  stosowane do generacji światła, nieliniowej konwersji częstotliwości oraz metrologii. Szczęśliwie dla nas, w ostatnich latach obserwuje się narastający wzrost zainteresowania światłowodami specjalnymi, w tym przede wszystkim światłowodami fotonicznymi (mikrostrukturalnymi). Został on zapoczątkowany odkryciem w roku 1987 fotonicznej przerwy wzbronionej w trójwymiarowych strukturach optycznych o celowo wprowadzonej periodyczności współczynnika załamania. Dziewięć lat później po raz pierwszy zademonstrowano możliwość wykonania fotonicznego włókna ze szkła kwarcowego. Ze względu na specyficzną budowę światłowody fotoniczne zapewniają nieosiągalną wcześniej elastyczność w zakresie generacji, przesyłania i transformowania sygnałów optycznych. W ostatniej dekadzie nastąpił gwałtowny rozwój technologii wytwarzania kwarcowych światłowodów fotonicznych do zastosowań w optyce nieliniowej, telekomunikacji, metrologii optycznej, do poprawy sprawności różnego typu laserów, a także do wielu innych przyszłych zastosowań, które trudno jeszcze w pełni zdefiniować.

Od początku istnienia ściśle współpracujemy z Pracownią Technologii Światłowodów UMCS w Lublinie, dysponującą aparaturą technologiczną do wyciągania światłowodów ze szkła kwarcowego. Dzięki tej współpracy wiele opracowanych przez nas konstrukcji światłowodów zostało wytworzonych i zastosowanych w praktyce.

W skrócie nasza aktywność badawcza koncentruje się na następujących zagadnieniach:

(1) Modelowanie i numeryczna analiza właściwości struktur światłowodowych i falowodowych przy użyciu zaawansowanych metod numerycznych. Doświadczenie grupy w zakresie metod numerycznych stosowanych do liniowych i nieliniowych symulacji struktur fotonicznych jest potwierdzone publikacjami w czołowych czasopismach w tej dziedzinie, a także bezpośrednią współpracą z najlepszymi zespołami europejskim.

(2) Kompleksowa charakteryzacja światłowodów specjalnych obejmująca pomiary parametrów transmisyjnych (tłumienie, straty zgięciowe, właściwości polaryzujące, dyspersja chromatyczna, apertura numeryczna, efektywna średnica modów), pomiary dwójłomności fazowej i grupowej, a także pomiary czułości światłowodów na różne czynniki zewnętrzne. Grupa dysponuje dobrze wyposażonym laboratorium oraz wieloletnim doświadczeniem  w tym zakresie.

(3) Pomiarowe zastosowania światłowodów specjalnych, a także siatek Bragga i siatek długookresowych zapisanych w światłowodach specjalnych, w szczególności jako czujników temperatury, ciśnienia hydrostatycznego, wydłużenia i nacisku. Czujniki światłowodowe stosuje się obecnie do monitorowania stanu dużych konstrukcji budowlanych (wieżowców, tam, kopalń) a także elementów konstrukcji mechanicznych szczególnie narażonych na zniszczenie (ramion wiatraków, skrzydeł samolotów, rurociągów, etc.). Próbujemy dołożyć swoją cegiełkę do tej nowej, aktywnie rozwijającej się dziedziny zastosowań światłowodów specjalnych.

 

Zapraszamy do współpracy !