Opracowanie systemu do pomiaru współczynnika refrakcji wykorzystującego światłowodowe struktury periodyczne w innowacyjnym układzie kaskadowym o ograniczonej wrażliwości na zmiany polaryzacji

Tytuł projektu: Opracowanie systemu do pomiaru współczynnika refrakcji wykorzystującego światłowodowe struktury periodyczne w innowacyjnym układzie kaskadowym o ograniczonej wrażliwości na zmiany polaryzacji

Tytuł w j. angielskim: Development of a system for refractive index measurement using optical fiber periodic structures in an innovative cascade arrangement with reduced sensitivity to polarization changes

Numer umowy: LIDER14/0151/2023

Edycja konkursu: XIV

Okres realizacji: 01.02.2024 - 01.02.2027

Wartość projektu: 1.760.555,00 PLN

Wartość przyznanych środków: 1.760.555,00 PLN

Kierownik projektu: dr inż. Damian Harasim

Streszczenie: 

Projekt dotyczy opracowania innowacyjnego układu fotonicznego do pomiaru współczynnika załamania roztworów, wykorzystującego czujniki światłowodowe o obniżonej wrażliwości na zmiany polaryzacji wprowadzanego promieniowania. Wykorzystanie technologii z pogranicza optoelektroniki i inżynierii materiałowej pozwoli na uzyskanie nowatorskiego w skali światowej rozwiązania, które pozwoli na pomiary współczynnika załamania przy wykorzystaniu czujnika w postaci odpowiednio modyfikowanego włókna światłowodowego. W ramach projektu wytworzone zostaną światłowodowe struktury periodyczne o unikalnych właściwościach spektralnych, projektowanych z
wykorzystaniem modeli numerycznych. Zastosowanie czujników zapisanych w rdzeniu włókna światłowodowego niesie ze sobą szereg zalet, takich jak miniaturowa średnica czujnika, odporność na zakłócenia elektromagnetyczne czy możliwość umieszczenia wielu czujników na pojedynczym włóknie w odległościach rzędu kilku kilometrów od siebie. Jedną z barier ograniczających zastosowanie periodycznych struktur światłowodowych czułych na zmiany współczynnika refrakcji jest zależność ich właściwości spektralnych od zmian kąta polaryzacji promieniowania wprowadzanego. W ramach realizacji projektu zostaną przeprowadzone badania eksperymentalne z wykorzystaniem siatek Bragga, których unikalna struktura wewnętrzna pozwoli na znaczące ograniczenie zależności wyników od polaryzacji promieniowania źródłowego.
Wykonanie prototypu głowicy pomiarowej pozwoli na zaprezentowanie jej najistotniejszych cech i przewag nad dostępnymi komercyjnie systemami pomiaru współczynnika załamania. Dodatkowo opracowany zostanie dedykowany układ demodulacji sygnału z czujników wykorzystywanych do pomiaru wraz z układem akwizycji wyników. Opracowany system pomiaru będzie mógł znaleźć zastosowanie w szczególności w przemyśle spożywczym czy naftowym, gdzie często konieczne jest badanie współczynnika załamania w różnych punktach instalacji.