Wyniki 1-9 spośród 9 dla zapytania: authorDesc:"Ryszard PIRAMIDOWICZ"

Implementacja zdalnego zasilania elementów aktywnych światłowodowych sieci czujnikowych promieniowaniem laserowym


  Ostatnie dwie dekady to okres niezwykle dynamicznego rozwoju różnego rodzaju światłowodowych systemów teletransmisyjnych - poczynając od systemów dalekiego zasięgu, poprzez systemy metropolitalne, a kończąc na sieciach dostępowych i lokalnych. Rozwój ten stymulowany jest przede wszystkim gwałtownie rosnącym zapotrzebowaniem na szybkość i zasięg transmisji, przy jednoczesnym zwiększaniu różnorodności przesyłanych danych. W ostatnich latach szczególnym zainteresowaniem cieszy się idea sieci typu FTTH (Fiber-To-The-Home), zmierzających do integracji maksymalnie szerokiego spektrum usług - dostępu do internetu, transmisji telefonicznej poprzez internet (VOIP), video-konferencji, video na żądanie, systemów tele-pracy, a nawet rozproszonych systemów czujnikowych. Początkowo w sieciach FTTH zakładano stosowanie przede wszystkim elementów pasywnych, jednak wymagania dużych przepływności oraz zwiększony zakres usług wymusiły konieczność zastosowania również całego szeregu elementów aktywnych. Ich zasilanie wymaga dostępu do elektryczności, a to powoduje zwykle dodatkowe komplikacje techniczne oraz istotne zwiększenie kosztów, szczególnie w przypadku konieczności położenia dodatkowych kabli zasilających. Podobny problem występuje w typowych systemach czujnikowych, równie intensywnie rozwijanych w ostatnich latach i coraz chętniej integrowanych z systemami światłowodowymi. Należy tu wspomnieć, że wraz z rozwojem i miniaturyzacją elektroniki miał miejsce szybki postęp w dziedzinie systemów czujnikowych, pozwalających na monitorowanie różnych parametrów, poczynając od najprostszych, jak np. temperatura, wilgotność, a kończąc na bardziej złożonych, jak prędkość, przyśpieszenie czy skład chemiczny substancji. Dzięki swojej wszechstronności czujniki znajdują zastosowanie zarówno w rozproszonych systemach monitorowania budynków czy terenów niebezpiecznych (jak np. kopalnie), jak też systemach monitorujących parametry pracy pojazdów czy sa[...]

Badanie emisji krótkofalowej w domieszkowanych jonami Nd3+ szkłach niskofononowych

Czytaj za darmo! »

Dynamiczny rozwój optoelektroniki obserwowany w ostatnich latach, stymulowany przede wszystkim rosnącym zapotrzebowaniem na nowe techniki obrazowania oraz zapisu i przetwarzania informacji, wymusza konieczność poszukiwania nowych, wydajnych źródeł promieniowania pracujących w zakresie krótkofalowym (widzialnym i UV). Oprócz rozwiązań bazujących na wykorzystaniu półprzewodników o szerokiej p[...]

Modelowanie dyspersji chromatycznej w światłowodach mikrostrukturalnych metodą efektywnego współczynnika załamania


  Światłowody mikrostrukturalne MOF (ang. Microstructured Optical Fibers) cieszą się rosnącym zainteresowaniem od ponad dwóch dziesięcioleci, stanowiąc w wielu zastosowaniach niezwykle atrakcyjną alternatywę dla włókien klasycznych. Ich unikalne właściwości umożliwiają kontrolę propagacji światła z niebywałą precyzją, a także pozwalają pokonać wiele ograniczeń typowych dla skokowych światłowodów kwarcowych. Intensywne prace z zakresu technologii włókien mikrostrukturalnych zaowocowały opracowaniem całego szeregu konstrukcji o znacznie różniących się parametrach geometrycznych i optycznych, a co za tym idzie, przeznaczonych do różnych zastosowań. Odpowiedni projekt periodyczności i geometrii obszaru mikrostrukturalnego przekroju poprzecznego włókna umożliwia kontrolę prowadzenia światła i kształtowanie podstawowych parametrów światłowodu, takich jak tłumienie, dyspersja chromatyczna, czy liczba modów. W ogólności mikrostrukturyzacja pozwala na uzyskanie szeregu atrakcyjnych i unikatowych właściwości, takich jak transmisja jednomodowa w szerokim zakresie spektralnym, wysokie nieliniowości, niezwykle duże apertury numeryczne, czy niskostratna transmisja we włóknach z rdzeniami powietrznymi, a także możliwość znaczącego ograniczenia strat zgięciowych. Włókna mikrostrukturalne stwarzają również możliwość kształtowania w szerokim zakresie charakterystyk dyspersji chromatycznej [1, 2]. Możliwość projektowania włókien o specyficznych właściwościach optycznych sprawia, że bardzo istotny staje się problem modelowania zagadnień związanych z ich opisem. Numeryczna analiza włókien o złożonej strukturze jest zagadnieniem nietrywialnym, wymagającym znajomości nie tylko optyki, ale też fizyki ciała stałego oraz fizyki kwantowej. Zasadniczo, tylko podejście wektorowe daje pełny obraz właściwości światłowodów fotonicznych, niemniej jednak w niektórych przypadkach można w celu zwiększenia szybkości obliczeń wykorzystać elementy klasycznych mod[...]

Modelowanie parametrów propagacyjnych polimerowych światłowodów mikrostrukturalnych do zastosowań w sieciach FTTH


  W sieciach dostępowych, a szczególnie sieciach FTTH (ang. Fiber-To-The-Home), stanowiących najniższą warstwę systemów telekomunikacyjnych, włókna optyczne systematycznie wypierają rozwiązania miedziane, pozwalając na radykalne zwiększenie przepustowości i niezawodności. Należy jednak podkreślić, że o ile nie ma żadnych wątpliwości co do wyboru medium transmisyjnego dla sieci dalekosiężnych i metropolitalnych, to włókna dla sieci o charakterze dostępowym, a szczególnie dla sieci wewnątrz-budynkowych są ciągle przedmiotem intensywnych badań i analiz, prowadzonych zarówno w jednostkach R & D największych operatorów i producentów włókien, jak też wiodących ośrodkach naukowych. Wynika to z faktu, że klasyczne, jednomodowe światłowody kwarcowe, stosowane typowo w sieciach telekomunikacyjnych, przy wszystkich swoich zaletach narzucają wiele ograniczeń, związanych z ich konstrukcją i utrudniających ich stosowanie w specyficznych warunkach sieci wewnątrz-budynkowych. Można tu wymienić ograniczenia związane z minimalnymi promieniami gięcia włókien i stratami mikro- i makrozgięciowymi, problemy odporności mechanicznej, łatwości rekonfigurowania połączeń, koszty instalacji i utrzymania sieci, czy wreszcie aspekty bezpieczeństwa, wynikające z możliwości bezpośredniej ingerencji użytkowników w infrastrukturę kablową budynku, biura czy mieszkania. Wszystko to sprawia, że wybór optymalnego medium transmisyjnego dla sieci FTTH jest ciągle sprawą otwartą, a prowadzone badania koncentrują się zarówno na aspektach optymalizacji i modyfikacji włókien klasycznych (zarówno kwarcowych jak i polimerowych), jak też na poszukiwaniach zupełnie nowych mediów transmisyjnych. Media transmisyjne do FTTH (sieci domowe) Analiza aktualnej oferty rynkowej i tendencji rozwojowych systemów dostępowych pokazuje wyraźnie, że sieci przewodowe ewoluują w kierunku rozwiązań w pełni optycznych, zapewniających najwyższe przepływności i największą niezawodność. Z punk[...]

Erbowe lasery włóknowe w geometrii "all-fiber"


  Pierwszy światłowodowy laser o geometrii włóknowej został skonstruowany przez Eliasa Snitzera w 1961 r. [1]. Ośrodek czynny stanowiło w nim włókno o średnicy 300 μm wykonane z domieszkowanego jonami neodymu (Nd3+) ciężkiego szkła barowego, pompowanego poprzecznie lampą błyskową. Trzy lata później pojawiły się pierwsze doniesienia o generacji we włóknach wykonanych ze szkła kwarcowego domieszkowanego jonami ziem rzadkich [2, 3]. W 1965 r. Snitzer i Woodcock otrzymali generację promieniowania o długości fali 1,54 μm w szkle kwarcowym domieszkowanym jonami erbu (Er3+) sensybilizowanymi jonami iterbu (Yb3+) [4], zapoczątkowując rozwój laserów erbowych, pracujących w zakresie minimum tłumienności światłowodów kwarcowych. Istotne przyspieszenie rozwoju laserów światłowodowych nastąpiło jednak dopiero pod koniec lat 80. XX wieku, za sprawą znaczącej poprawy technologii światłowodów kwarcowych oraz diod laserowych dużej mocy, wykorzystywanych jako pompy optyczne do laserów ciała stałego. Pierwszy laser włóknowy pompowany półprzewodnikową diodą laserową powstał w roku 1985 w zespole kierowanym przez R.J. Mearsa [5], dając początek dynamicznemu rozwojowi laserów włóknowych, trwającemu do dnia dzisiejszego. Układy aktywne wykorzystujące różne światłowody domieszkowane jonami ziem rzadkich od ponad dwudziestu lat cieszą się niesłabnącym zainteresowaniem, jako źródła i wzmacniacze promieniowania koherentnego. Ten specyficzny rodzaj laserów ciała stałego, w którym ośrodkiem aktywnym jest światłowód włóknowy domieszkowany jonami aktywnymi optycznie, wyróżnia się od pozostałych generatorów promieniowania koherentnego kilkoma istotnymi zaletami. Wśród najważniejszych można wymienić łatwość uzyskania pracy w podstawowym modzie poprzecznym (ang. Single Transverse Mode - STM lub Single Spatial Mode - SSM) nawet dla wysokich poziomów mocy wyjściowej, niezwykle efektywne odprowadzanie ciepła, wynikające z bardzo dużej powierzchni bocz[...]

Fotoniczne układy scalone


  Termin fotoniczne układy scalone PICs (ang. Photonic Integrated Circuits,) odnosi się do układów fotonicznych składających się z wielu komponentów optycznych o różnych funkcjonalnościach zintegrowanych na wspólnym, najczęściej półprzewodnikowym, podłożu. W wyniku tej integracji uzyskuje się układy analogiczne do wczesnych mikroelektronicznych obwodów scalonych. Wśród komponentów optycznych niezbędnych do konstruowania układów fotoniki scalonej można wyróżnić elementy pasywne, zapewniające odpowiednią propagację promieniowania, oraz elementy aktywne, pozwalające na generację, wzmacnianie czy modulację sygnałów optycznych. Należą do nich między innymi: falowody planarne, siatki dyfrakcyjne, konwertery polaryzacji, modulatory, wzmacniacze optyczne, źródła promieniowania oraz fotodetektory. Takie komponenty, nazywane również blokami funkcjonalnymi, pozwalają na projektowanie zaawansowanych układów fotonicznych o różnorodnej funkcjonalności, znajdujących zastosowanie w wielu dziedzinach, przede wszystkim w systemach telekomunikacyjnych WDM/DWDM (ang. Wavelength- Division Multiplexing/Dense Wavelength-Division Multiplexing), sieciach dostępowych czy też systemach Radioover- Fiber, ale również w systemach czujnikowych, układach diagnostyki medycznej, itp. Prawo Moore’a dla fotoniki Pierwsza wzmianka o fotonicznych układach scalonych oraz optyce zintegrowanej pojawiła się ponad 40 lat temu [1]. Przewidywano wówczas, że rozwój fotoniki zintegrowanej będzie przebiegał analogicznie do rozwoju mikroelektroniki i mikroelektronicznych obwodów scalonych. Głównym wyznacznikiem rozwoju obu tych dziedzin było integrowanie możliwie jak największej ilości elementów w obrębie pojedynczego chipu. Pierwszy artykuł traktujący o komponentach optycznych i optyce zintegrowanej został opublikowany w latach 70. ubiegłego stulecia [2]. Od tamtej pory zainteresowanie fotoniką scaloną rosło, a rozwojowi tej dziedziny poświęcono wiele programów o c[...]

Światłowody mPOF do zastosowań telekomunikacyjnych


  Dynamiczny rozwój technologii informacyjnych i telekomunikacyjnych, obserwowany w ostatnich latach doprowadził do znaczących zmian w sieciach telekomunikacyjnych, wymuszając ich ewolucję w kierunku transparentnych, w pełni optycznych systemów. W sieciach dostępowych, stanowiących najniższą warstwę systemów telekomunikacyjnych, włókna optyczne systematycznie wypierają rozwiązania miedziane, pozwalając na radykalne zwiększenie przepustowości i niezawodności przy jednoczesnej redukcji kosztów. Należy jednak podkreślić, że o ile w przypadku sieci dalekiego zasięgu i metropolitalnych nie ma alternatywy dla włókien jednomodowych, to specyficzne wymagania nakładane przez sieci dostępowe, a w szczególności systemy wewnątrz-budynkowe sprawiają, że włókna dla tych sieci stanowią przedmiot intensywnych badań i analiz, prowadzonych zarówno w jednostkach R&D największych operatorów i producentów włókien jak też wiodących ośrodków naukowych. W sytuacji, kiedy istotną rolę zaczynają odgrywać straty mikro- i makro-zgięciowe, problemy odporności mechanicznej, łatwości rekonfigurowania połączeń, koszty instalacji i utrzymania sieci, czy wreszcie aspekty bezpieczeństwa, coraz częściej rozważa się zastosowanie światłowodów wielomodowych czy plastikowych o dużym rdzeniu [1,2].Te ostatnie, oferujące dużą elastyczność równocześnie z niskim kosztem produkcji i prostotą obróbki wydają się być szczególnie obiecujące w kontekście sieci dostępowych, a przede wszystkim systemów Fiber To The Home (FTTH). Światłowody polimerowe zapewniają również większe bezpieczeństwo użytkownikom w przypadku przerwania ciągłości włókna - nie łamią się tak jak włókna szklane, które pozostawiają drobne, ostre odłamki. Ponadto, pracują w zakresie bezpiecznej dla oczu części widma optycznego, przypadającej zwykle na obszar czerwieni [3]. Głównymi czynnikami ograniczającymi powszechne wdrożenie włókien polimerowych w systemach transmisyjnych są stosunkowo duże tłumienie oraz,[...]

Fotoniczne układy scalone w systemach odczytu danych z multipleksacją w dziedzinie czasu


  Multipleksacja w dziedzinie czasu TDM (Time Division Multiplexing) odgrywa kluczową rolę w nowoczesnych systemach telekomunikacji światłowodowej. Zastosowanie tej technologii umożliwia zwiększenie maksymalnej pojemności informacyjnej w pojedynczym łączu optycznym. Współczesne elektroniczne multipleksery osiągają szybkość transmisji danych do 165 Gb/s [1]. Jednak większy potencjał, zarówno pod względem przepływności, jak i pobieranej mocy, posiadają multipleksery czysto optyczne. W warunkach laboratoryjnych pozwalają one osiągnąć szybkość przesyłu równą 1,28 Tb/s [2]. Serializację wejściowych sygnałów optycznych można osiągnąć wykorzystując różne metody. Podstawową i najczęściej stosowaną jest zastosowanie linii opóźniających [3]. Równoległe sygnały wejściowe pojawiają się na wyjściu multipleksera w ściśle określonych przedziałach czasu, ponieważ sygnał w każdym kanale przebywa drogę o różnej długości. Inne techniki wykorzystują zjawiska nieliniowe prowadzące do konwersji długości fali, takie jak mieszanie czterofalowe FWM (Four Wave Mixing) [4], generację częstotliwości różnicowych DFG (Differential Frequency Generation) oraz skrośną modulację fazy XPM (Cross Phase Modulation). W tych systemach sygnał na wejściach równoległych (λs) służy do modulacji fali nośnej (λc), w wyniku czego powstaje sygnał wyjściowy o długości fali λc [6] lub 2λc-λs [4, 5]. Jako ośrodki nieliniowe, w których zachodzą wymienione procesy, wykorzystuje się wzmacniacze półprzewodnikowe SOA (Semiconductor Optical Amplifier), nioban litu z periodyczną strukturą domenową PPLN (Periodically Poled Lithium Niobate) lub silnie nieliniowy światłowód HNLF (Highly Non-Linear Fibre). Wspomniane metody wymagają jednak odpowiedniego dopasowania sygnałów wejściowych w czasie. W tym celu stosuje się wspomniane wcześniej linie opóźniające. Skrośna modulacja fazy wykorzystywana jest również w multiplekserach w konfiguracji NOLM (Non-Linear Optic[...]

Charakteryzacja światłowodowych siatek Bragga metodą reflektometrii optycznej w dziedzinie częstotliwości


  Jedną z najbardziej popularnych technik pomiaru charakterystyk spektralnych komponentów światłowodowych jest metoda z użyciem przestrajalnego bądź szerokopasmowego źródła oraz optycznego analizatora widma. Jednakże nie jest to jedyny sposób pomiaru parametrów widmowych podzespołów światłowodowych, np. światrłowodowych siatek Bragga. Istnieją bowiem techniki reflektometryczne takie jak OLCR (ang. Optical Low-Coherent Reflectometry) lub wykorzystywana w reflektometrach optycznych wysokiej rozdzielczości metoda OFDR (ang. Optical Frequency Domain Reflectometry) [1, 2]. W artykule przedstawiono wyniki badań nad zastosowaniem i ograniczeniami metody OFDR w pomiarach siatek Bragga. Eksperyment Wszystkie badane siatki wykonano na włóknach światłowodowych poddawanych wcześniej procesowi wodorowania w temperaturze pokojowej pod ciśnieniem rzędu 120 bar. Do nanoszenia siatek wykorzystano metodę skanowania maski fazowej [3]. Siatki wykonano na następujących światłowodach: a) cztery 3…4,5 dB siatki o zbliżonej długości fali Bragga ok. 1535 nm (wynikającej z użytej maski fazowej o okresie 1061 nm), naniesione na jednym odcinku standardowego światłowodu jednomodowego, b) siatka Bragga na światłowodzie utrzymującym polaryzację typu PANDA, c) siatka skośna o kącie skosu ok. 40 wykonana na standardowym jednomodowym światłowodzie telekomunikacyjnym, d) siatka Bragga na stożku przewężenia wykonanego ze standardowego światłowodu jednomodowego. Siatki mierzone były na układach pomiarowych przedstawionych na rys. 1. W stanowiskach z rys. 1a i 1b wykorzystano jako szerok[...]

 Strona 1