PREL_DS

„Sprzęgacz mocy sygnałowej i pompującej o zwiększonej sprawności transmisji sygnału”
(akronim: PREL_DS)

Projekt finansowany przez Narodowe Centrum Nauki w ramach konkursu „PRELUDIUM 10”

Wartość projektu: 150 000,00 PLN
Wartość dofinansowania: 150 000,00 PLN
Okres realizacji projektu: 15/06/2016 – 14/06/2019

Kierownik projektu: dr inż. Dorota Stachowiak

Celem projektu jest przeprowadzenie badań teoretycznych oraz eksperymentalnych dotyczących sprzęgaczy mocy sygnałowej i pompującej, stosowanych we wzmacniaczach mocy w konstrukcji całkowicie światłowodowej. Sprzęgacze takie występują w konfiguracji (N+1)x1, co oznacza że na wejściu posiadają N włókien wielomodowych MM (ang. Multi Mode) dla promieniowania pompującego oraz jedno włókno jednomodowe SM (ang. Single Mode) dla promieniowania sygnałowego. Na wyjściu sprzęgacza znajduje się włókno pasywne z podwójnym płaszczem DC (ang. Double Clad) o średnicach rdzeń/wewnętrzny płaszcz np.: 9/125 μm. W przypadku konwencjonalnego sprzęgacza w konfiguracji (6+1)x1 wiązka wejściowych włókien składa się z 6 światłowodów MM (105/125 μm) otaczających jedno włókno SM (9/125 μm), o łącznej średnicy ~375 μm. Wiązkę taką należy znacznie przewęzić, celem dopasowania jej do średnicy 125 μm wewnętrznego płaszcza wyjściowego włókna DC. Tak duży stopień zwężenia powoduje zmniejszenie średnicy rdzenia włókna sygnałowego do mniej niż 3 μm. Spaw tak mocno przewężonego rdzenia z rdzeniem wyjściowego włókna o średnicy 9 μm spowoduje duże straty. Planowane w projekcie badania pozwolą opracować nową konstrukcję sprzęgacza, która umożliwi zwiększenie sprawności sprzężenia sygnału jednomodowego. Badania dotyczyć będą konfiguracji (5+1)x1 sprzęgacza, czyli z 5 włóknami MM, a nie jak typowo 6, oraz z włóknem sygnałowym o zmniejszonej średnicy płaszcza: 9/80 μm. Na wyjściu znajdować się będzie jednomodowe włókno pasywne DC o średnicach rdzeń/wewnętrzny płaszcz 9/125 μm. Taka konfiguracja pozwoli na zmniejszenie początkowej średnicy wiązki włókien wejściowych i tym samym na zmniejszenie stopnia przewężenia, a wykorzystanie zjawiska dyfuzji rdzenia umożliwi dopasowanie pól modowych rdzeni włókien wejściowych i wyjściowych. Dzięki temu uzyskane zostanie zwiększenie sprawności sprzęgacza i układu wzmacniacza, w którym docelowo ma być on stosowany. Dodatkowo zbadana zostanie możliwość zastosowania wewnętrznego adaptera pola modowego MFA (ang. Mode Field Adapter) na porcie sygnałowym, który może umożliwić dokładne dopasowanie końcowej średnicy pola modowego sygnału w wiązce wejściowych włókien do wyjściowego włókna.