workshop on nonlinear photonics and teleinformatic technologies

WORKSHOP ON NONLINEAR PHOTONICS
AND TELEINFORMATIC TECHNOLOGIES
Szczecin, 18–20 listopada 2010
Organizator: Katedra Telekomunikacji i Fotoniki
Wydział Elektryczny
Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
Celem Warsztatów jest praktyczna prezentacja moŜliwości badawczych
“Laboratorium Technologii Teleinformatycznych i Fotoniki” oraz rozmowy o
jego przyszłej współpracy z grupami badawczymi i firmami z branŜy
telekomunikacyjnej.
W ramach części praktycznej studenci w zespołach dwuosobowych będą mieli
moŜliwość przeprowadzenia doświadczeń w laboratorium. Oferowane jest
osiem róŜnych modułów eksperymentalnych, na które składa się krótkie
wprowadzenie do zagadnienia, zapoznanie się z wyposaŜeniem pracowni oraz
wykonanie pomiarów/badań przez studentów.
KaŜdy uczestnik Warsztatów moŜe wybrać do sześciu modułów z
przedstawionych niŜej propozycji:
Z zakresu technologii teleinformatycznych
TT 1 (1 moduł)
Badania interferometryczne czół ferrul światłowodowych złącz rozłącznych
TT 2 ( 1 moduł)
Pomiary właściwości transmisyjnych światłowodowych złącz rozłącznych
TT 3 (2 moduły)
Pomiary podstawowych parametrów linii światłowodowej
TT 4 (2 moduły)
Wykorzystanie oprogramowania RSOFT OPTSIM do oceny wpływu dyspersji
chromatycznej i zjawiska mieszania czterofalowego na jakość transmisji w torze
światłowodowym
Z zakresu fotoniki
F 1 (2 moduły)
Nieliniowe mieszanie dwufalowe w krysztale fotorefrakcyjnym
F 2 (2 moduły)
Samoogniskowanie wiązek światła w materiałach fotorefrakcyjnych
F 3 (1 moduł)
Badania propagacji światła w światłowodach mikrostrukturalnych
F 4 (2 moduły)
Modelowanie propagacji światła w strukturach falowodowych z uŜyciem programu
OptiBPM
Rejestracja i uzgodnienia pod adresem: [email protected]
Informacje na temat Laboratorium: www.foton.zut.edu.pl
1
WORKSHOP ON NONLINEAR PHOTONICS
AND TELEINFORMATIC TECHNOLOGIES
Propozycje ćwiczeń w ramach:
PRACOWNI TECHNOLOGII TELEINFORMATYCZNYCH
Kierownik zespołu pracowni: Jerzy Gajda
1. Pracownia Elementów Sieci Teleinformatycznych
Opiekun pracowni – Andrzej Niesterowicz
TT 1 ( 3 godziny )
Badania interferometryczne czół ferrul światłowodowych złącz rozłącznych
Wprowadzenie
• prezentacja róŜnych rodzajów złącz,
• definicje parametrów charakteryzujących jakość światłowodowych złącz
rozłącznych
• zasada pomiaru i budowa interferometru
• obsługa interferometru
Pomiary
• przygotowanie złącz do pomiarów,
• przykładowe pomiary,
• sposób dokumentowania wyników pomiarów.
Po wcześniejszym uzgodnieniu z opiekunem pracowni istnieje moŜliwość
przeprowadzenia pomiarów dla próbek przywiezionych przez uczestnika warsztatów.
TT 2 ( 3 godziny )
Pomiary właściwości transmisyjnych światłowodowych złącz rozłącznych
Wprowadzenie:
• definicje parametrów charakteryzujących właściwości transmisyjne,
światłowodowych złącz rozłącznych,
• zasada działania miernika tłumienności wtrąceniowej i reflektancji.
Badania odporności wybranych światłowodowych złącz rozłącznych na:
• rozciąganie, skręcanie, zginanie,
• drgania,
• docisk ferruli na zgodność z normami IEC,
Po wcześniejszym uzgodnieniu z opiekunem pracowni istnieje moŜliwość
przeprowadzenia pomiarów dla próbek przywiezionych przez uczestnika warsztatów.
2
WORKSHOP ON NONLINEAR PHOTONICS
AND TELEINFORMATIC TECHNOLOGIES
Propozycje ćwiczeń w ramach:
PRACOWNI TECHNOLOGII TELEINFORMATYCZNYCH
Kierownik zespołu pracowni: Jerzy Gajda
2. Pracownia Optycznych Teleinformatycznych Sieci Odniesienia
Opiekun pracowni – Jerzy Gajda
TT 3 – ( 2 x 3 godziny )
Pomiary podstawowych parametrów linii światłowodowej
Wprowadzenie:
• moŜliwości zestawienia łącza światłowodowego z segmentów ( odcinków
światłowodów, sprzęgaczy oraz elementów aktywnych) dostępnych w
pracowni,
• pojęcia podstawowe – tłumienie, dyspersja chromatyczna i polaryzacyjna,
• definicje wielkości charakteryzujących badane właściwości linii
światłowodowej.
Pomiary reflektometryczne
• zasada pomiaru,
• budowa reflektometru,
• interpretacja reflektogramów,
• dokumentowanie wyników pomiarów,
• przykładowe pomiary.
Pomiary dyspersji chromatycznej
• zasada pomiaru,
• budowa przyrządu pomiarowego,
• dokumentowanie wyników pomiarów,
• przykładowe pomiary.
Pomiary dyspersji polaryzacyjnej
• zasada pomiaru,
• budowa przyrządu pomiarowego,
• dokumentowanie wyników pomiarów,
• przykładowe pomiary.
3
WORKSHOP ON NONLINEAR PHOTONICS
AND TELEINFORMATIC TECHNOLOGIES
Propozycje ćwiczeń w ramach:
PRACOWNI FOTONICZNYCH
Kierownik zespołu pracowni: Ewa Weinert-Rączka
1. Pracownia Urządzeń Fotonicznych
Opiekun Pracowni – Andrzej Ziółkowski
F 1 – ( 2 x 3 godziny )
Nieliniowe mieszanie dwufalowe w krysztale fotorefrakcyjnym
Na stanowisku wyposaŜonym w laser argonowo-kryptonowy zaplanowano zestawienie
układu laboratoryjnego pozwalającego na interferencję spójnych wiązek laserowych
wewnątrz kryształu SBN. Na skutek efektu fotorefrakcyjnego w krysztale powstaje siatka
dyfrakcyjna, w obszarze której dochodzi do wymiany energii między jedną a drugą wiązką
(mieszanie dwóch fal).
Wprowadzenie:
• prezentacja na temat efektu fotorefrakcyjnego, zapisu siatki holograficznej w
krysztale elektrooptycznym oraz zjawiska mieszania dwufalowego,
• właściwości kryształu fotorefrakcyjnego SBN,
• omówienie konfiguracji układu doświadczalnego.
W ramach doświadczenia przewiduje się pomiar wzmocnienia wiązki sygnałowej,
wyznaczenie okresu przestrzennego siatki poprzez dyfrakcję Bragga, określenie efektywności
sprzęŜenia w zaleŜności od kontrastu prąŜków wzoru interferencyjnego i wartości napięcia
przykładanego do kryształu.
F 2 – ( 2 x 3 godziny )
Samoogniskowanie wiązek światła w materiałach fotorefrakcyjnych
Realizacja doświadczenia przewidziana jest na stanowisku wyposaŜonym w system laserowy
składający się z: lasera pompującego duŜej mocy, femtosekundowego oscylatora tytanowoszafirowego, optycznego oscylatora parametryczego oraz selektora impulsów.
Wprowadzenie:
• prezentacja na temat fotorefrakcyjnego samoogniskowania światła i solitonów
przestrzennych,
• podstawowe informacje na temat fotorefrakcyjnego kryształu SBN,
• omówienie konfiguracji układu eksperymentalnego.
W ramach eksperymentu planuje się zestawienie układu pozwalającego na obserwację:
• efektów samoogniskowania i rozogniskowania wiązki laserowej,
• formowania przestrzennego solitonu optycznego.
Ponadto przewiduje się przeprowadzenie pomiarów mających na celu:
• ocenę efektywności zjawisk nieliniowych występujących w krysztale SBN dla
róŜnych długości fal świetlnych,
• określenia czasu potrzebnego do uzyskania efektu samoogniskowania w
badanym materiale.
Po wcześniejszym uzgodnieniu z opiekunem pracowni istnieje moŜliwość przeprowadzenia
pomiarów w kryształach przywiezionych przez uczestnika warsztatów.
4
WORKSHOP ON NONLINEAR PHOTONICS
AND TELEINFORMATIC TECHNOLOGIES
Propozycje ćwiczeń w ramach:
PRACOWNI FOTONICZNYCH
Kierownik zespołu pracowni: Ewa Weinert-Rączka
2. Pracownia Światłowodów Mikrostrukturalnych
Opiekun pracowni – Grzegorz śegliński
F 3 – ( 2 x 3 godziny )
Badania propagacji światła w światłowodach mikrostrukturalnych
Wprowadzenie:
• Prezentacja nt. „Światłowody mikrostrukturalne”
• Zakres badań realizowanych w pracowni
• Schemat układu pomiarowego
• WyposaŜenie stanowiska badawczego – urządzenia pomiarowe, elementy
mechaniczne i optyczne, źródła światła, itp.
Przykładowe pomiary wybranych światłowodów mikrostrukturalnych
Po wcześniejszym uzgodnieniu z opiekunem pracowni istnieje moŜliwość
przeprowadzenia pomiarów dla próbek przywiezionych przez uczestnika warsztatów.
3. Pracownia Badań Numerycznych
Opiekun pracowni – Marek Wichtowski
F4 – ( 1 x 3 godziny )
Modelowanie propagacji światła w strukturach falowodowych z uŜyciem
programu OptiBPM
Na stanowiskach komputerowych wyposaŜonych w oprogramowanie OptiBPM firmy
Optiwave będzie istniała moŜliwość przeprowadzenia modelowania numerycznego
propagacji światła w strukturach falowodowych. Oprogramowanie bazujące na
metodzie BPM pozwala na badanie róŜnego typu falowodów i projektowanie oraz
testowanie elementów optyki zintegrowanej takich jak: interferometry, sprzęgacze
kierunkowe, multipleksery, modulatory, czujniki światłowodowe i inne.
Wprowadzenie:
• budowa i działanie podstawowych elementów optyki zintegrowanej,
• podstawowe informacje na temat programu OptiBPM.
Proponowane symulacje numeryczne:
• badanie rozkładu pola świetlnego modów w falowodach paskowych,
• projektowanie i badanie elektrooptycznego modulatora światła opartego
na interferometrze Macha-Zehndera,
• badanie liniowego i nieliniowego sprzęgacza kierunkowego.
5
WORKSHOP ON NONLINEAR PHOTONICS
AND TELEINFORMATIC TECHNOLOGIES
Propozycje ćwiczeń w ramach:
PRACOWNI FOTONICZNYCH
Kierownik zespołu pracowni: Ewa Weinert-Rączka
3. Pracownia Badań Numerycznych
Opiekun pracowni – Marek Wichtowski
TT4 – ( 2 x 3 godziny )
Wykorzystanie oprogramowania RSOFT OPTSIM do oceny wpływu dyspersji
chromatycznej i zjawiska mieszania czterofalowego na jakość transmisji w torze
światłowodowym
Na stanowiskach komputerowych wyposaŜonych w oprogramowanie RSOFT
OPTSIM będzie istniała moŜliwość przeprowadzenia modelowania numerycznego
transmisji w torze światłowodowym. W szczególności moŜna w ten sposób badać
wpływ róŜnych zjawisk na jakość transmisji ocenianej między innymi poprzez
analizę diagramu oka.
Wprowadzenie:
• podstawowe informacje na temat programu RSOFT OPTSIM,
• zjawisko dyspersji chromatycznej i metody jej kompensacji,
• kompensacja dyspersji chromatycznej w programie OPTSIM,
• zjawisko mieszania czterofalowego i technik pozwalających na uwzględnienie
wpływu tego zjawiska na jakość transmisji.
W ramach ćwiczeń wykonana zostanie analiza wybranych przez uczestnika
przykładów numerycznych dotyczących np.:
• Pre- i post-kompensacji oraz kompensacji symetrycznej dyspersji
chromatycznej
• Mieszania czterofalowego w systemach DWDM.
6