Kierownik projektu: dr inż. Piotr Jaworski

Instytucja finansująca: Narodowe Centrum Nauki

Konkurs: OPUS 24

Nr projektu: 2022/47/B/ST7/00971

Budżet: 1 762 284,00 PLN

Okres realizacji: 01.08.2023-30.06.2027

Zespół projektowy:

• mgr inż. Grzegorz Machura (Stypendysta)
• mgr inż. Piotr Bojęś (Stypendysta)

Byli członkowie zespołu:

• Dmytro Luchyn

Publikacje:

• D. Tomaszewska-Rolla, P. Jaworski, D. Wu, F. Yu, A. Foltynowicz, K. Krzempek, G. Soboń, “Mid-infrared optical frequency comb spectroscopy using an all-silica antiresonant hollow-core fiber,” Opt. Express 32(6), 10679-10689 (2024) Link
• P. Jaworski, D. Tomaszewska-Rolla, D. Wu, F. Yu, A. Foltynowicz, G. Soboń, K. Krzempek, “All-silica Antiresonant Hollow-Core Fiber-enhanced optical frequency comb Fourier transform spectroscopy of hydrocarbons in the mid-IR spectral band,” SPIE Optics & Photonics 2024, Photonic Fiber and Crystal Devices: Advances in Materials and Innovations in Device Applications XVIII, PC131400C (2024) Link

Opis projektu:

W ramach projektu planujemy przeprowadzić badania nad opracowaniem nowych źródeł OGC w zakresie średniej podczerwieni, których parametry (głównie widmo optyczne) będą dopasowane do okna transmisji światłowodów ARHCF, które zostały dostarczone (są dostępne na PWr) przez Partnerów projektu – Grupę Prof. Fei Yu z Szanghajskiego Instytutu Optyki i Mechaniki Precyzyjnej (SIOM). OGC będą generowane w wyniku procesów nieliniowych, np. nieliniowej konwersji częstotliwości optycznej w krysztale niobianu litu ze strukturą periodyczną (PPLN), poprzez oświetlanie go jednocześnie ultrakrótkimi impulsami laserowymi o różnych długościach fali. Planujemy przeprowadzenie szeregu eksperymentów, które pozwolą precyzyjnie określić wpływ parametrów włókien ARHCF, m.in. mechanizmu transmisji światła, kształtu pasma transmisji, jednorodności struktury, strat związanych z gięciem oraz sprzęgania światła do rdzenia włókna na transmisję szerokopasmowych OGC w średniej podczerwieni w tych włóknach. Następnie, wygenerowane OGC zostaną wprowadzone do wypełnionego gazem włókna ARHCF w celu zweryfikowania możliwości detekcji gazów w takiej konfiguracji. Badania te pozwolą nam określić, jak parametry nowych źródeł szerokopasmowego promieniowania laserowego w średniej podczerwieni oraz włókien ARHCF mają zostać zoptymalizowane względem siebie, aby możliwe było wykorzystanie ich połączenia do jednoczesnej i efektywnej detekcji wielu różnych gazów. Pozyskane dane pomiarowe pozwolą Partnerowi z SIOM na optymalizację w trakcie projektu włókien ARHCF. W końcowym etapie planujemy opracowanie zupełnie nowych źródeł OGC w zakresie średniej podczerwieni w oparciu o wzbudzanie optyczne falowodu PPLN przy użyciu jednego lasera pompującego. Nowe źródło zostanie zintegrowane bez użycia elementów optycznych z włóknem ARHCF o długości kilkudziesięciu metrów, wypełnionym mieszanką gazów, co pozwoli na określenie, czy takie połączenie umożliwia uzyskanie wyższej detekcyjności w porównaniu z użyciem komórek wieloprzejściowych.