Базовая организация: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет ИТМО»
Ведомственная принадлежность: Минобрнауки России
Классификационная группа УНУ: Лазерная техника
Год создания УНУ: 2017
Местонахождение УНУ: 199034, г. Санкт-Петербург, Биржевая линия, д. 14-16, пом. 212
Руководитель работ на УНУ: Мешковский Игорь Касьянович
По вопросам использования УНУ обращайтесь к Куликову Андрею Владимировичу
Описание
Кроме Многофункциональной установки по интерферометрической записи волоконных брэгговских решеток и специальных структур на их основе, находящейся в Университете ИТМО, в мире существует лишь несколько установок подобного класса, при этом по некоторым из них информации практически нет, возможно ввиду того, что с их использованием ведутся работы под грифом секретно.
Одна из зарубежных подобных установок находится в Иституте фотонных технологий им. Лейбница, г. Йена, Германия. В качестве источника излучения в этой установке по записи волоконных брэгговских решеток (ВБР) использована KrF эксимерная лазерная система СОМРех Рго 150Т производства фирмы Coherent.
В отличие от зарубежного аналога, наша установка в качестве источника излучения использует KrF эксимерную лазерную систему типа задающий генратор — усилитель МОРА CL-7550 производства фирмы ООО «Оптосистемы». Данный эксимерный лазер имеет ряд преимуществ по сравнению с зарубежным аналогом, ключевым из которых является существенно большее значение пространственной когерентности, более 5 мм, зарубежный аналог гарантирует лишь 1 мм. Это позволяет получать гораздо более равномерную интерференционную картину с высоким контрастом на всей области записи ВБР, что в итоге сказывается на качестве получаемой решетки Брэгга. Кроме того, в нашу УНУ включен ряд систем для определения характеристик лазерного пучка и контроля основных узлов оптической схемы в процессе записи ВБР: - система оперативного контроля ширины линии лазерного излучения на базе интерферометра Фабри-Перо; - система контроля распределения энергии в пучке с использованием анализатора профиля пучка Ophir Optronics SP620; - система контроля энергии лазерных импульсов в области записи ВБР; - система контроля положения оптического волокна относительно лазерного излучения. Из вьшлеперечисленных систем только последняя присутствует в аналогичной зарубежной установке.
Система оперативного контроля ширины линии лазерного излучения позволяет осуществлять визуальный контроль стабильности положения интерференционных колец, полученных с использованием эталона Фабри-Перо, на экране персонального компьютера. Система контроля положения оптического волокна относительно лазерного излучения используется также для контроля совмещения интерферирующих лазерных пучков в плоскости волокна. Вышеперечисленные системы контроля позволяют оперативно регистрировать и исправлять негативные изменения в установке. Таким образом, достигается высокая стабильность параметров лазерного излучения и осуществляется эффективная запись волоконных брэгговских дифракционных структур. Оптическая схема записи ВБР на основе интерферометра Тальбота состоит из фазовой маски, оптимизированной для 1/-1 порядков дифракции, и двух зеркал на моторизованных поворотных подвижках, позволяющих изменять угол сведения интерферирующих пучков, и следовательно, период интерференционной картины. Точность поворота подвижек позволяет перестраивать длину волны брэгговского резонанса с шагом менее 0,1 нм. Таким образом, УНУ по записи ВБР позволяет записывать решетки в широком диапазоне длин волн (1050-1740 нм), покрывающем второе (1310 нм) и третье (1550 нм) окна прозрачности германо-силикатных ОВ. Также следует отметить, что УНУ по записи ВБР, находящейся в Университете ИТМО, способна записывать в оптическом волокне решетки Брэгга длиной до 14 мм, в то время как зарубежный аналог данной системы способен индуцировать ВБР длиной только до 10 мм. Данное обстоятельство существенно расширяет диапазон возможных спектральных характеристик волоконных решеток Брэгга.
Немаловажным фактом является то, что УНУ по записи ВБР в качестве источника излучения использует эксимерную лазерную систему отечественного производства, что существенно упрощает возможные ремонтные и пуско-наладочные работы. Уникальные возможности УНУ по записи ВБР будут существенно расширены в результате планируемой в ближайшем будущем модернизации как эксимерной лазерной системы, так и интерферометра Тальбота. Эксимерная лазерная установка будет улучшена путем внедрения системы оперативного контроля ширины линии лазерного излучения непосредственно в конструкцию самого лазера, что обеспечит меньшее время выхода лазерной системы на рабочий режим, а также еще большую стабильность характеристик лазерного излучения.
Интерферометр Тальбота планируется улучшить заменой существующих поворотных подвижек на более прецизионные с обратной связью, которые смогут обеспечить еще более точную подстройку и перестройку длины волны брэгговского резонанса, записываемой волоконной дифракционной структуры. В случае успешного осуществления модернизации следует ожидать сохранение уникальности на период в 10 лет.
Научные исследования проводимые на оборудовании:
- получение новых знаний и разработка экспериментальных методик и технологий в области световодной фотоники;
- комплексные исследования фоторефрактивности оптических волокон;
- исследования в области волоконно-оптических измерительных устройств, телекоммуникаций, волоконных лазеров, лазеров с распределенным брэгговским отражателем.