Politechnika Białostocka rozwija nowoczesną technologię światłowodową. Demonstrator szerokopasmowego źródła ASE w paśmie 2 μm może zrewolucjonizować obrazowanie medyczne, pomiary optyczne i detekcję gazów. Opracowaniem urządzenia kierował prof. Marcin Kochanowicz.
Demonstrator światłowodowy – nowa jakość w badaniach optycznych
Demonstrator szerokopasmowego źródła ASE pracującego w paśmie 2 μm obecnie przechodzi testy aplikacyjne oraz przygotowania do potencjalnego wdrożenia w przemyśle.
– Skonstruowany przez nas demonstrator ma nowatorski charakter ze względu na jego unikalną cechę: dużo szersze pasmo emisji niż w przypadku źródeł dostępnych komercyjnie – mówi prof. dr hab. inż. Marek Kochanowicz, kierownik Katedry Fotoniki, Elektroniki i Techniki Świetlnej Wydziału Elektrycznego Politechniki Białostockiej.
Sercem układu jest opracowany w Politechnice Białostockiej światłowód domieszkowany jonami metali ziem rzadkich. Specjalna konstrukcja włókien pozwala osiągnąć pasmo emisji ponad 200 nm.
Dla porównania, komercyjnie dostępne źródła ASE oferują pasmo około mniejsze niż 100 nm.
– W ramach badań podstawowych opracowaliśmy specjalne światłowody współdomieszkowane lantanowcami, które pozwalają na szerokopasmową emisję – wyjaśnia prof. Kochanowicz. – Następnie zaprojektowaliśmy układy sterowania, stabilizacji termicznej, aż powstał kompletny demonstrator.
Zastosowania szerokopasmowego źródła ASE
Szerokopasmowe źródło promieniowania może znaleźć zastosowanie w wielu dziedzinach: spektroskopii optycznej, obrazowaniu medycznym, detekcji gazów, a także w systemach pomiarowych, telekomunikacji kosmicznej i LiDAR (Light Detection and Ranging). Demonstrator może funkcjonować jako sygnał roboczy, który analizowany jest przez dalsze układy detekcji.
– Technologia światłowodów umożliwia tworzenie urządzeń o parametrach niedostępnych dla standardowych źródeł – dodaje prof. Kochanowicz. – To otwiera nowe możliwości w badaniach i praktycznych zastosowaniach.
Politechnika Białostocka pionierem w dziedzinie światłowodów
Politechnika Białostocka rozwija technologię światłowodową od lat 80. XX wieku. Do jej rozwoju szczególnie przyczynił się prof. Jan Dorosz, twórca białostockiej szkoły światłowodów. Obecnie Laboratorium Technologii Światłowodów Wydziału Elektrycznego Politechniki Białostockiej zajmuje się projektowaniem, wytwarzaniem i analizą właściwości światłowodów ze szkieł wieloskładnikowych i krzemionkowych, domieszkowanych jonami pierwiastków ziem rzadkich. Możliwe jest domieszkowanie nawet trzema lantanowcami jednocześnie oraz glinem, co pozwala uzyskać unikalne parametry optyczne.
– Technologie światłowodowe stawiają przed naukowcami nowe wyzwania i inspirują do dalszych badań oraz współpracy z biznesem – podsumowuje prof. Kochanowicz. – Możemy wytyczyć kierunki w telekomunikacji, sensorach czy laserach włóknowych.
Gotowy demonstrator i perspektywy rozwoju
Demonstrator szerokopasmowego źródła ASE jest już gotowy. Dzięki swojej konstrukcji umożliwia badania właściwości światłowodów, analizę parametrów wyjściowych sygnału optycznego, w tym jego spektrum i moc oraz możliwość prowadzenia eksperymentów w różnych warunkach pracy urządzenia.
– Rozwój technologii światłowodowej w Politechnice Białostockiej pokazuje, że możliwe jest tworzenie innowacyjnych rozwiązań, które mają realne zastosowanie w nauce i przemyśle – podkreśla prof. Kochanowicz.
Zespół i wsparcie projektu
W skład zespołu badawczego weszło sześciu pracowników naukowych Politechniki Białostockiej:
• prof. dr hab. inż. Marcin Kochanowicz, kierownik Katedry Fotoniki, Elektroniki i Techniki Świetlnej Wydziału Elektrycznego Politechniki Białostockiej, lider projektu,
• prof. dr hab. inż. Piotr Miluski z Wydziału Elektrycznego Politechniki Białostockiej,
• dr inż. Tomasz Ragiń z Wydziału Elektrycznego Politechniki Białostockiej,
• mgr inż. Jakub Markiewicz, student Szkoły Doktorskiej w Politechnice Białostockiej,
• oraz mgr inż. Krzysztof Markowski, student Szkoły Doktorskiej w Politechnice Białostockiej.
Zespół współpracuje również z naukowcami z Politechniki Lubelskiej.
Projekt demonstratora powstał dzięki wsparciu z konkursu INNOSPIN 2 w ramach Politechnicznej Sieci Via Carpatia, który przyznał zespołowi dofinansowanie w wysokości 97 tys. zł. Konkurs wspierał rozwój międzyuczelnianych projektów badawczo-rozwojowych i promocję wyników badań naukowych oraz ich komercjalizację.
– Współpraca w ramach Politechnicznej Sieci Via Carpatia bardzo korzystnie wpłynęła na nasz zespół – przyznaje prof. Kochanowicz. – Finansowanie badań jest niezbędne, szczególnie w technologii, od konstrukcji światłowodu po elementy elektroniczne.
Autor: Katarzyna Kozioł
