J. Barański, G. Budzyń, J. Rzepka
Nieustający wzrost wolumenu transmitowanych na Świecie danych prowadzi do konieczności szukania możliwości zwiększania możliwości transmisyjnych istniejącej infrastruktury telekomunikacyjnej. Jedną z głównych metod jest optyczna telekomunikacja koherentna. W pracy przedstawiamy wyniki badań standardowych modułów SFP z laserem EML pod kątem ich wykorzystania w zaawansowanej transmisji danych oraz w szczególnych aplikacjach jak dalmierz laserowy czy LIDAR.
K. Bednarska, J.Janucki, P.W. Majewski, M. Szymański
Prezentujemy wyniki badań, których efektem było opracowanie 30 W wielodiodowej głowicy laserowej o fali długości 450 nm złożonej z 6 diod laserowych, która została zintegrowana ze sterownikiem wysokoprądowym, umożliwiającym kontrolę mocy w trybie ciągłym oraz modulacji szerokością impulsu.[1] Zastosowany układ optyczny pozwala na uzyskanie kwadratowej plamki o rozmiarach 0,12 mm x 0,12 mm, co umożliwia skupienie wiązki do światłowodu o średnicy 0,2 mm. Dzięki temu rozwiązaniu możliwe jest precyzyjne cięcie, grawerowanie oraz spiekanie materiałów. Przedstawiamy wyniki testów pracy głowicy. Nasze głowice laserowe mogą być stosowane zarówno w przemyśle, jak i w laboratoriach badawczych.
M. Bernaś, G. Statkiewicz-Barabach, W. Urbańczyk
Przedstawiamy siatkę długookresową typu „rocking filter” zapisaną za pomocą lasera CO2 w dwumodowym światłowodzie o wysokiej dwójłomności, która umożliwia rezonansowe sprzężenia między różnymi modami z grupy LP11. Nasze symulacje oraz wyniki eksperymentalne pokazują, że taka siatka umożliwia rezonansowe sprzężenia zarówno między ortogonalnie spolaryzowanymi modami LP11 o tej samej strukturze przestrzennej, jak i między modami LP11 o tej samej polaryzacji i ortogonalnej strukturze przestrzennej. Pokazujemy również, że siatkę tego rodzaju można zastosować do generacji czystych wiązek TE01, TM01 i HE21, a także ich koherentnych superpozycji.
K. Bielska, A. A. Kyuberis, Z. D. Reed, G. Li, A. Cygan, R. Ciuryło, E. M. Adkins, L. Lodi, N. F. Zobov, V. Ebert, D. Lisak, J. T. Hodges, J. Tennyson, O. L. Polyansky
Natężenia linii widmowych z pasma (3-0) tlenku węgla zostały niezależnie zmierzone przez trzy zespoły badawcze, przy użyciu istotnie różnych technik eksperymentalnych. Wyniki doświadczalne porównane zostały z wartościami teoretycznymi bazującymi na obliczeniach ab initio krzywej momentu dipolowego oraz empirycznej krzywej energii potencjalnej. Po raz pierwszy uzyskano promilową i subpromilową zgodność między wynikami pomiarów przeprowadzonych w różnych laboratoriach i obliczeniami teoretycznymi, o ponad rząd wielkości lepszą niż dla dostępnych danych. Zgodność pomiędzy wynikami pomiarów prowadzonych różnymi technikami, bazującymi na pomiarze różnych wielkości fizycznych, powoduje iż wystąpienie niewykrytego błędu systematycznego istotnie przekraczającego 1‰ jest mało prawdopodobne.
M. Bocheński, M. Semczuk
„Przedstawiamy nasze najnowsze wyniki dotyczące produkcji ultrazimnych mieszanin 39K+Cs i 41K+Cs. Otrzymujemy próbki blisko 5×10^5 każdego z atomów w temperaturze ~10 µK umieszczonych w optycznej pułapce dipolowej, co stanowi dobry punkt wyjściowy do badań spektroskopowych mieszaniny 39K, 41K+Cs, przy wykorzystaniu rezonansów Feshbacha i spektroskopii fotoasocjacyjnej. Obydwie metody w przyszłości zostaną wykorzystane do wytworzenia heterojądrowych cząsteczek (wspomnianych atomów) w stanie podstawowym. Przedstawimy zarówno metodykę przygotowywania ultrazimnych próbek, jak i pierwsze wyniki spektroskopowe czyli zaobserwowane rezonanse Feshbacha w mieszaninie 39K+Cs.”
P. Bojęś, P. Jaworski, K. Krzempek
Zaprezentujemy kompaktowy całkowicie światłowodowy laser iterbowy w układzie ósemkowym pracujący w reżimie wieloimpulsowego dyssypującego rezonansu solitonowego (DSR) na długości fali 1 µm. Ten unikalny tryb pracy lasera został wymuszony poprzez połączenie odpowiedniej konfiguracji rezonatora z nieliniową pętlą wzmacniającą (NALM) oraz balansu dyspersji. Asymetria w pętli NALM została uzyskana dzięki iterbowemu włóknie typu double-clad o długości 2 m. W pętli pasywnej rezonatora wykorzystano 35-metrowe włókno typu PM980, celem uzyskania odpowiedniej wartości dyspersji oraz długości wnęki. Laser generował impulsy DSR o czasach trwania ~135 ps przy repetycji 4.05 MHz, a liczba impulsów regulowana była w zakresie od 1 do 24 poprzez zmianę mocy pompującej dostarczonej do rezonatora.
J. Bolek, K. Kakarenko, K. Petelczyc, I. Ducin, A. Kołodziejczyk, Z. Jaroszewicz
W toku dotychczasowych badań ustalono, że soczewka Light Sword Lens® ogniskuje promienie świetlne w odcinek ogniskowy. Znane są również wyniki modelowania obrazowania elementem oraz przeprowadzono wstępne badania mające na celu wskazanie możliwych dróg wykorzystania elementów refrakcyjnych w okulistyce. Przedmiotem badania jest analiza działania soczewki refrakcyjnej Light Sword Lens® w złożonym modelu oka, uwzględniającym aberracje wyższego rzędu oraz zakrzywioną powierzchnię siatkówki. Wyniki pozwalają na zrozumienie oraz optymalizację działania elementu w połączeniu z właściwościami geometrycznymi oka.
J. Borkowski, M. Gieysztor, P. Kolenderski
Badania centrów barwnych typu Azot-Wakancja w diamentach dają fizykom nadzieję na odkrycie nowych zjawisk i zastosowań-np. tworzenie pamięci kwantowych. Jedną z własności tych obiektów jest występujące niekiedy zjawisko nadpromienistości, które wyprowadził Dicke w 1954r. Jest ono badane do dziś, w różnych wersjach, ze względu na swoje interesujące cechy. Celem pracy było opracowanie modelu dla układu takich centrów. Ze względu na ich zanurzenie w strukturę diamentu posłużono się kwantową teorią układów otwartych. Pozwoliła ona uwzględnić takie efekty jak zdefazowanie i przejścia bezpromieniste. Uzyskane równania zostały zaimplementowane w programie, po czym rozpoczęto weryfikację modelu i zjawisk w centrach w oparciu o dane eksperymentów wykonanych w Laboratorium FAMO na UMK w Toruniu.
M. Cywińska, K. Patorski, M. Trusiak
Jedne z najdokładniejszych metod pomiarowych, jakimi są precyzyjne i bezkontaktowe metody optyczne bardzo często prowadzą do uzyskania wyniku w postaci obrazu prążkowego. Rozwijany w naszej grupie algorytm wariacyjnej dekompozycji obrazu w połączeniu z algorytmem spiralnej transformacji Hilberta tworzy nowatorski algorytm Variational Hilbert Quantitative Phase Imaging (VHQPI) będący bardzo dokładnym, ale również złożonym obliczeniowo narzędziem estymacji fazy (dekodowania informacji nt. wielkości mierzonej) obrazu prążkowego. Proponujemy wykorzystanie sieci neuronowych do wspomagania algorytmu VHQPI: przyspieszenia kroku filtracji obrazu prążkowego (sieć DeepVID) oraz estymacji mapy orientacji obrazu prążkowego służącej do kierowania procesem demodulacji fazy (sieć DeepOrientation).
J. Dobosz, M. Semczuk
Na podstawie pomiarów ładowania pułapki magnetooptycznej (MOT) cezu, izotopów potasu oraz ich mieszanin wyznaczono współczynniki równania dynamiki pułapki. Pomiarów dokonano przy pomocy detekcji fazoczułej. Dodatkowo zbadano wpływ optycznie wzmocnionej desorpcji atomów na dynamikę ładowania pułapki. Analizę danych przeprowadzono propagując w czasie równanie ładowania pułapki magnetooptycznej. Ta metoda pozwoliła na uwzględnienie zależnego od czasu ciśnienia parcjalnego gazu atomowego i jego wpływ na proces ładowania pułapki magnetooptycznej.
A. Dychalska, M. Szybowicz
Praca ta prezentuje możliwość zastosowania spektroskopii Ramana do charakteryzacji strukturalnej cienkich warstw diamentowych CVD (ang. Chemical Vapor Deposition) o różnej wielkości krystalitów (od 40 nm do 2,5 µm). Badania te pokazały, że istnieje związek pomiędzy średnią wielkością krystalitów w warstwie, a zwartością niediamentowej frakcji. Wraz ze zmniejszaniem się krystalitów diamentowych wzrasta koncentracja węgla amorficznego w warstwie. Dodatkowo, zastosowanie wielu źródeł wzbudzeń z zakresu 325 – 785 nm, umożliwiło zaobserwowanie subtelnych różnic w strukturze węgla amorficznego znajdującego się w warstwach o dużych i małych krystalitach.
M. Gancewski, H. Jóźwiak, A. Zadrożny, F. Thibault, H. Cybulski, E. Quintas-Sánchez, R. Dawes, P. Wcisło
Rozkład częstotliwości promieniowania w widmach atomowych i molekularnych nigdy nie jest monochromatyczny, lecz charakteryzuje się określonymi parametrami kształtu poszczególnych linii widmowych, które zależą od składu chemicznego, temperatury i ciśnienia, oraz charakteru oddziaływań między cząstkami danego układu. Podczas prezentacji omówię metodologię pozwalającą wyznaczyć parametry kształtu widm cząsteczkowych zaburzanych przez zderzenia kwantowe w ziemskiej atmosferze, wychodząc jedynie ze znajomości energii potencjalnej oddziaływań molekularnych konstruowanej metodami chemii kwantowej. Zaprezentuję również wyniki pierwszych dokładnych obliczeń dla atmosferycznych układów bimolekularnych O2-N2, CO-N2 i CO-O2.
P. Gontar, Ł. Gorajek, J. Jabczyński
Jednym z kluczowych wyzwań technologicznych w zadaniu koherentnego składania wiązek laserowych jest precyzyjne ustawienie soczewek w dwuwymiarowej matrycy kolimatorów. Standardowe metody oraz urządzenia do centrowania elementów optycznych używające obrotowej platformy nie mogą zostać zastosowane w tym specyficznym zadaniu ze względu na wymóg kontroli położenia soczewki w trakcie etapu pozycjonowania oraz wklejania. Zaproponowane przez nas rozwiązanie wykorzystuje analizę symetrii pierścieni Newtona oraz komputerowe przetwarzania obrazu w celu określenia dokładności błędu decentracji ustawionej soczewki. Teoretyczna czułość metody jest poniżej mikrometra, jednak w warunkach rzeczywistych udało się uzyskać czułość na poziomie 2 µm.
V. Ivanov, M. Berba, J. Dresner, H. Teisseyre, J. Żydaczewski, J. Fink-Finowicki, A. Antonowicz
Badanie nieliniowego nieelastycznego rozpraszanie światła, znanego również jako rozpraszanie hiper-ramanowskie (HRS), jest ważnym uzupełnieniem badań procesu liniowego, choć jest zwykle dużo od niego trudniejsze. Celem pracy było zaprojektowania i zbudowanie narzędzia do liniowej i nieliniowej spektroskopii rozproszeniowej oraz wykazanie jego przydatności w zaawansowanych badaniach własności materiałów, zwłaszcza nanostruktur. Podstawowe cechy tego rozwiązania to wysoka czułość, małe rozmiary i niewymagający regulacji optyki sposób prowadzenia pomiaru. Ponadto wykazaliśmy, że dobrej jakości wyniki można otrzymać nawet z użyciem prostego spektrometru CCD.
D. Jankowski, K. Wiwatowski, A. Pilch-Wróbel, R. Houssaini, A. Hartschuh, A. Bednarkiewicz, S. Maćkowski, D. Piątkowski
Pomiar temperatury w nanoskali jest wciąż dużym wyzwaniem eksperymentalnym. Wymaga on bezkontaktowego oraz nieinwazyjnego podejścia, w którym temperatura może być monitorowana za pomocą pojedynczych [1] (nanoskopowych sond). Wśród wielu luminescencyjnych wskaźników temperatury można wyróżnić nanokryształy fluorkowe, aktywowanych jonami ziem rzadkich, wykazujących konwersję energię wzbudzenia w górę (ang. up-conversion). Ze względu na ich wysoką stabilność optyczną, odczyt temperatury może opierać się na analizie widm luminescencji, która jednocześnie nie zakłóca termicznie badanego układu [2]. Jednocześnie, rozwój i charakteryzacja pojedynczych nanoskopowych sond temperaturowych wymaga referencyjnego źródła ciepła operującego w mikroskali. Jak dotąd, odczyt temperatury za pomocą pojedyncze
O. Kaczkoś, M. J. Marzejon, J. Pniewski, M. Wojtkowski, K. Komar
Określenie luminancji bodźców wymaga uwzględnienia funkcji względnej czułości widmowej V(λ), która jest dostępna jedynie w zakresie światła widzialnego. Wykorzystując metodę dopasowania jasności, w badaniu wyrażono luminancję podczerwonych bodźców postrzeganych dwufotonowo. Zaproponowany sposób pozwolił na wyznaczenie wartości luminancji dwufotonowych bodźców, wyrażonych w jednostkach fotometrycznych.
K. Kakarenko, J. Bolek, K. Petelczyc, K. Krix-Jachym, A. Kołodziejczyk, M. Rękas
Dysfotopsja to postrzeganie rozkładu światła niezwiązanego bezpośrednio z rzeczywistymi pozycjami i rozmiarami bodźców. Taka dysfunkcja widzenia stanowi coraz częściej wywoływana jest przez wyrafinowane rozwiązania chirurgii refrakcyjnej wykorzystujące nowatorskie pomysły, takie jak soczewki wieloogniskowe lub EDOF. Demonstruje się szczególnie w widzeniu nocnym. Proponujemy nową metodę perymetrii pola dalekiego w obecności jasnego, punktowego źródła światła w środku pola widzenia. Celem badań jest określenie ilościowej charakterystyki pola widzenia pacjenta i dokładny pomiar obecności dysfotopsji. Skonstruowane autorskie urządzenie pomiarowe posłużyło do badania pacjentów z wszczepionymi soczewkami IOL lub cierpiących na łagodną zaćmę.
J. K. Kalaga, W. Leoński
W komunikacie koncentrujemy się na transferze splątania oraz sterowania kwantowego wzdłuż dwóch nieoddziałujących ze sobą łańcuchów kubitów, przy czy rozpatrujemy dwa przypadki. W pierwszym (a), każdy łańcuch składa się z oddziałujących ze sobą anharmonicznych oscylatorów kwantowych typu Kerra, w drugim (b) natomiast, oba łańcuchy zbudowane są z kwantowych oscylatorów harmonicznych. Analizujemy tu ewolucję czasową parametrów określających stopień splątania oraz sterowalność stanów dwukubitowych. Pokazujemy, że w przypadku obu typów układów (liniowego i nieliniowego) stan splątany lub sterowalny opisujący pierwszą parę dwóch kubitów można skutecznie przenieść do ostatniej pary kubitów.
M. Kałuża, M. Surma, P. Komorowski, P. Zagrajek, A. Siemion
W tej pracy przedstawiono dwa sposoby projektowania struktur typu single-input multiple-output (SIMO) używanych do (de)multipleksacji promieniowania terahercowego (THz). Struktury dyfrakcyjne umożliwiają kształtowanie wiązek THz, a innowacyjne podejście do ich projektowania pozwoliło stworzyć elementy do (de)multipleksacji w dziedzinie czasu, jak i/lub częstotliwości. Działanie struktury SIMO zostało zweryfikowane w symulacjach numerycznych, a następnie wyprodukowane elementy zbadano w układzie eksperymentalnym. Otrzymane wyniki potwierdziły prawidłowe działanie struktur, które przedstawione w niniejszej pracy. W procesie wytwarzania struktury SIMO wykorzystano metodę druku 3D w technologii FDM (ang. fused deposition modeling) z transparentnych materiałów polimerowych w zakresie THz.
M. J. Marzejon, Ł. Kornaszewski, M. Wojtkowski, K. Komar
Niniejsze zgłoszenie opiera się na wynikach pomiarów progu widzenia dwufotonowego dla różnych ciągów impulsów laserowych. Zastosowaliśmy trzy impulsowe lasery z zakresu bliskiej podczerwieni oraz układy do wydłużania czasu trwania impulsów, aby uzyskać zmienność parametru cyklu pracy impulsu w zakresie trzech rzędów wielkości. Zaproponowaliśmy i szeroko opisaliśmy model matematyczny, który łączy parametry lasera z wartością progu widzialności dwufotonowej. Zaproponowana metodologia pozwala przewidzieć wartość progu widzenia dla bodźca dwufotonowego dla osoby zdrowej, przy zastosowaniu źródła laserowego o znanych parametrach. Nasze wyniki mogą być cenne dla inżynierów laserowych i społeczności zainteresowanej nieliniową percepcją wzrokową.
M. Kopciuch, A. Dezhang Farad, M. Smolis, A. Miranowicz, S. Pustelny
W ramach tej prezentacji przedstawimy wyniki pierwszej eksperymentalnej realizacji, optycznej rekonstrukcji kolektywnego stanu atomów w temperaturze pokojowej. Metoda jest oparta o pomiar zaniku polaryzacji, mierzonej poprzez liniowy efekt Faradaya. Zaprezentujemy również metody optymalizacji tomografii oraz przedstawimy wyniki badań wpływu optymalizacji procedury na wierność procesu rekonstrukcji.
G. Kowzan, T. K. Allison
Dwuwymiarowa spektroskopia w podczerwieni (2DIR) jest dobrze rozwiniętą techniką doświadczalną, powszechnie używaną do badania ultraszybkiej dynamiki molekularnej w próbkach ciekłych i stałych. Najnowsze osiągnięcia technologiczne pozwolą na otrzymywanie wysokorozdzielczych widm dwuwymiarowych próbek słabo absorbujących, w szczególności na akwizycję kształtów pojedynczych rezonansów rowibracyjnych rozrzedzonych próbek gazowych. W spektroskopii modów wibracyjnych w fazie ciekłej powszechnie stosuje się sekwencje polaryzacji pozwalające na wygaszenie części rezonansów. Te sekwencje nie stosują się do próbek gazowych. Niniejsza praca przedstawi nowe sekwencje polaryzacji odpowiednie dla fazy gazowej i omówi wpływ koherencji czysto rotacyjnych na widma 2D.
B. Krajnik, K. Hołodnik, M. Święs, D. Horak
Optyczne metody pomiaru temperatury są szczególnie atrakcyjne ze względu na bezkontaktowy charakter pomiaru. Termometry luminescencyjne, powszechnie wykorzystywane do pomiarów temperatury in-vivo opierają się na rejestrowaniu zmian właściwości optycznych materiałów luminescencyjnych. W naszej pracy wykorzystaliśmy nanocząstki domieszkowane jonami ziem rzadkich, które charakteryzują się zależnym od temperatury stosunkiem obsadzeń dwóch poziomów energetycznych. Pomiar natężenia luminescencji przejść z obu poziomów pozwala na wyznaczenie temperatury. Celem naszych badań jest wykorzystanie metod wielokolorowej mikroskopii fluorescencyjnej do obrazowania przestrzennego rozkładu temperatury w mikroskali przy użyciu pojedynczych nanocząstek.
M. Krakowski, J. Bogusławski, G. Soboń
Przedmiotem badań jest optymalizacja czasu trwania ultrakrótkich impulsów laserowych we wzmacniaczach światłowodowych względem różnych mocy i schematów pompowania wzmacniacza. Opisana metoda znacznie przyśpiesza proces dopasowywania parametrów wzmacniacza do pożądanych zastosowań poprzez generację map intensywności reprezentujących szerokość połówkową czasu trwania impulsu. Metodę zbadano we wzmacniaczach pompowanych obustronnie, dwustopniowych wzmacniaczach oraz w systemie generującym drugą harmoniczną.
K. Kunio, J. Bogusławski, D. Tomaszewska-Rolla, G. Soboń
Przedstawiamy porównanie widm superkontinuum (SC) uzyskanych po propagacji impulsu w zakresie 1 µm przez dwa typy światłowodów fotonicznych: o dyspersji anomalnej powyżej 945 nm (i średnicy pola modowego 2,8 µm) oraz włókna utrzymującego polaryzację, o dyspersji całkowicie normalnej (i średnicy pola modowego 2.6 µm). Zaobserwowaliśmy, iż widmo generowane przy pomocy światłowodu z anomalną dyspersją jest zdecydowanie szersze, a użycie światłowodu z normalną dyspersją powoduje generację gładszego widma SC o niższym poziome szumu. Uzyskaliśmy sprawność generacji na poziomie 53,4% oraz 43,5% odpowiednio dla światłowodu o dyspersji anomalnej i normalnej oraz współczynnik PER o wartości 16,3 dB dla propagacji wzdłuż osi szybkiej światłowodu o dyspersji normalnej.
A. Kwaśny, M. Krakowski, G. Soboń
Optymalizacja femtosekundowego lasera światłowodowego pod kątem generacji najkrótszego impulsu jest jednym z większych wyzwań – przez dużą ilość parametrów przestrajalnych, znalezienie najlepszych ustawień manualnie trwa zwykle kilka godzin, czy nawet dni. Prezentowany układ pozwoli na użycie algorytmów uczenia maszynowego, pozwalając na szybszą i bezobsługową optymalizację impulsu. Impuls z lasera femtosekundowego trafia poprzez cyrkulator na siatkę dyfrakcyjną, następnie na przestrzenny modulator światła modyfikujący fazę spektralną za pomocą odpowiedniej maski. Następnie, impuls wraca na siatkę dyfrakcyjną i przez cyrkulator jest mierzony za pomocą autokorelatora. Pierwsze testy potwierdzają, iż jest możliwe skrócenie impulsu poprzez odpowiednią modyfikację fazy spektralnej.
W. Leoński, J. K. Kalaga
W komunikacie proponujemy model dziesięciu pułapkowanych optycznie kubitów fermionowych jako źródło stanów maksymalnie splątanych. Kubity te oddziałują ze sobą tworząc strukturę dwóch połączonych ze sobą sześciokątów, gdzie dwa z kubitów są wspólne dla obu sześciokątów. Dla takiego układu omawiamy wpływ oddziaływania pomiędzy spinami na generowanie stanów splątanych. Pokazujemy, że wydajność tworzenia stanów splątanych silnie zależy od stanu w jakim układ znajduje się w chwili początkowej oraz od siły oddziaływania międzyspinowego.
F. Łabaj, J. Kalwas, R. Piramidowicz
„W celu realizacji pomiarów spektralnych w zakresie średniej podczerwieni, pozwalających na dostęp do tzw. zakresu daktyloskopowego, zrealizowany został układ statycznego spektrometru fourierowskiego opartego na konfiguracji trójkątnej interferometru Sagnaca. Obecna konfiguracja układu została zaprojektowana do pracy w zakresie spektralnym 8 – 12 µm. Wstępne symulacje numeryczne zostały wykonane z wykorzystaniem ray-tracingu w celu optymalizacji architektury układu i wyznaczenia parametrów teoretycznych. Zmierzone interferogramy są poddawane obróbce numerycznej, odszumianie i demodulacja są przeprowadzane z wykorzystaniem algorytmu BM3D (block-matching and 3D filtering) oraz dekompozycji na mody empiryczne. Spektra są rekonstruowane za pomocą algorytmu szybkiej transformaty Fouriera.”
Z. Łaszczych, M. Krakowski, O. Szewczyk, M. Biduś, P. Wrona, J. Kruczek, K. Żołnacz, G. Statkiewicz-Barabach, J. Olszewski, M. Makara, K. Poturaj, A. Paździor, W. Urbańczyk, P. Mergo, M. Dłubek, G. Soboń, J. Sotor
Prezentujemy dwa lasery femtosekundowe pracujące na środkowych długościach fali 1565 oraz 1980 nm bazujące na nieliniowym zwierciadle wzmacniającym, w których skompensowano wypadkową dyspersję wnęki z użyciem specjalnie zaprojektowanego i wytworzonego światłowodu utrzymującego stan polaryzacji który charakteryzuje się stosunkowo płaską i ujemnej wartości współczynnika dyspersji w obu zakresach od 1,0 do ponad 2,3 µm. Dzięki skompensowaniu dyspersji rezonatora, uzyskano przejście z reżimu konwencjonalnych solitonów optycznych do reżimów solitonów oddychających i dyssypujących oraz poszerzenie się widm optycznych.
G. Stępniewski, P. Hänzi, T. Kardaś , S. A. Łukasik, Y. Stepanenko, M. Głowacki, V. Romano, R. Buczyńki, R. Bogdanowicz, A. M. Heidt, M. Klimczak
Światłowody z ujemną nieliniowością optyczną stanowią ciekawy obszar badawczy rozwoju optyki ultraszybkiej i nieliniowej. Nanodiamenty to jeden z materiałów, które wykazują ujemną nieliniowość, wynikającą z efektów kwantowych zachodzących w objętości i na powierzchni drobin. Przedstawiamy omówienie wyników badań nad światłowodami, których rdzenie zostały sfunkcjonalizowane nanodiamentami. Do zbadania rozdzielczych czasowo i spektralnie charakterystyk samomodulacji fazy wykorzystana została metoda XFROG. Wstępne wyniki badań wskazują na możliwość nawet 50% obniżenia współczynnika nieliniowości w światłowodach z nanodiamentami w porównaniu z referencyjnym światłowodem SMF28 i stanowią wstęp do dalszych prac nad uzyskaniem włókien z ujemną nieliniowością typu kerrowskiego.
S. Matczak, D. Stachowiak, G. Soboń
W niniejszej pracy prezentujemy możliwość wytwarzania mikrosoczewek wykorzystując standardową telekomunikacyjną spawarkę światłowodową Fujikura FSM-100P. W połączeniu z oprogramowaniem producenta spawarki (Fiber Processing Software) możliwe jest stworzenie odpowiedniego procesu umożliwiającego wykonanie mikrosoczewek o założonych parametrach. W ramach badań opracowano technologię wytwarzania mikrosoczewek składających się z dwóch rodzajów włókien: bezrdzeniowego oraz standardowego jednomodowego światłowodu SMF-28e. Ma to na celu ujednolicenie struktury, co bezpośrednio określa jej współczynnik załamania światła. Korzystając z oprogramowania, zaprogramowano i zoptymalizowano odpowiedni proces pozwalający na wykonanie mikrosoczewki z dokładnością do 1 μm i zbadanie profilu wiązki światła.
J. Mnich, Ł. Sterczewski, J. Sotor
Prezentujemy wyniki analizy źródeł błędów w odwzorowaniu widm wprowadzonych przez linię opóźniającą w szerokopasmowych czasowych spektrometrach terahercowych. Dociekania oparto o symulacje oraz zweryfikowano przy pomocy pomiarów interferometrycznych w takim spektrometrze. Ponadto, proponujemy prostą i uniwersalną metodę modyfikacji linii opóźniających pozwalającą na znaczną poprawę ich precyzji.
P. Moszczyński, J. Wróbel, M. A. Kojdecki, S. Złotnik, M. Nyga, J. Wróbel
Ogólne oszacowanie błędu procedury „analizy widm ruchliwości” (ang. mobility spectrum analysis – MSA) jest niebanalne. Szczególnie problematyczne jest ustalenie jak niepewności pomiarowe wyznaczonych charakterystyk napięciowych próbki w funkcji pola magnetycznego przekładają się na błędy obliczeniowe rozkładu ruchliwości ze względu na konieczność rozwiązywania silnie niestabilnego zadania numerycznego. Z symulacji rozwiązania skomplikowanego układu równań całkowych zaproponowanych przez Becka i Andersona jasno wynika, że dla tego zagadnienia można znaleźć wiele kompletów rozwiązań, odpowiadających niewiele różniącym się składowym tensora przewodności. W pracy prezentujemy metodę oszacowania błędu wyznaczania widma ruchliwości dla materiału o jednokanałowym przewodnictwie elektronowym.
M. P. Nowak, A. Pykacz, T. Stefaniuk, T. Wojciechowski, M. Jakubaszek, P. Wachulak, P. Nyga
Ditlenek wanadu (VO2) znajduje szerokie zastosowanie do modulacji promieniowania elektromagnetycznego. Jest to materiał zmienno-fazowy, którego współczynniki załamania zależą od temperatury. Dzięki temperaturze zmiany fazy bliskiej temperaturze pokojowej, przełączanie sygnału możliwe jest przy dostarczeniu niskiej mocy. W tej pracy zaprezentowano technikę wytwarzania oraz wyniki charakteryzacji warstw VO2. Kontrolując parametry procesu wytwarzania, możliwa jest manipulacja stosunkiem sygnału transmitowanego lub odbitego. Warstwy VO2 zostały wytworzone na komercyjnych podłożach niskooporowego tlenku indowo-cynowego, który umożliwił kontrolę sygnału odbitego i transmitowanego przez strukturę za pomocą sygnału elektrycznego. Zaprezentowano czasy przełączenia i wartości stosunków sygnałów.
A. B. Nowicka, M. Szybowicz, T. Banaszek, R. Wichniarek, W. Kuczko, D. Tomczak, M. Wojtyłko, A. Froelich, B. Jadach, T. Osmałek
Agomelatyna (N-[2-(7-metoksynafty-1-yl)etyl]acetamid) oddziałująca na receptory melatoninowe i serotoninowe, należy do stosunkowo nowej grupy leków przeciwdepresyjnych. Głównym celem badań przedstawionych była charakterystyka spektroskopowa agomelatyny i żywicy do druku 3D wykonana w różnych zakresach temperatur oraz w różnych formach postaci leku m.in. zolu, żelu czy leku otrzymanego za pomocą wytwarzania przyrostowego metodą DLP (z ang. Digital Light Processing) w postaci mikroigieł. Zastosowana spektroskopia Ramana pozwoliła na określenie formy polimorficznej agomelatyny we wszystkich badanych formach postaci leku oraz jej dystrybucję w wydrukowanej formie stałej postaci leku.
A. Olejnik, H. Jóźwiak, M. Gancewski, E. Quintas-Sánchez, R. Dawes, P. Wcisło
Dokładna znajomość parametrów spektroskopowych halogenowodorów jest ważna w ilościowej analizie atmosfery Ziemi. Niektóre halogenowodory, jak HF i HCl, wpływają pośrednio na proces zubożenia warstwy ozonowej oraz są składnikami gazów wulkanicznych. Podczas prezentacji przedstawione zostaną wyniki pierwszych w pełni kwantowych obliczeń zaburzenia widma halogenowodoru pod wpływem zderzeń z cząsteczką O2. Wyniki teoretyczne wykazują dobrą zgodność z danymi doświadczalnymi.
A. Ferrando, A. Popiołek-Masajada, J. Masajada, R. Markevich
W pracy rozważaliśmy układ kwadrupola wirów (pary wirów o przeciwnych znakach topologicznych), który został wpisany w wiązkę gaussowską. Analizowaliśmy jego propagację w wolnej przestrzeni. Pokazaliśmy, że anihilacja i tworzenie się nowych par może być kontrolowane przy pomocy jednego parametru, będącego stosunkiem rozmiaru kwadrupola do rozmiaru wiązki gaussowskiej. Pokazaliśmy, że można wyróżnić trzy różne klasy ciemnych promieni, w zależności od ilości anihilowanych i tworzonych par wirów. Pokazaliśmy, że klasy te są strukturalnie stabilne, co umożliwiło eksperymentalne wyznaczenie trajektorii wirów i potwierdzenie wyliczeń teoretycznych.
P. Rajchel-Mieldzioć, P. Fita
Wykonano stacjonarną oraz czasowo-rozdzielczą analizę właściwości emisyjnych mieszanin nanocząstek złota z jodopochodnymi arenów. Na podstawie analizy spektroskopowej wykazano, iż w układzie zachodzi reakcja homosprzęgania pierścieni aromatycznych – gdzie obserwowane widma emisji powstających produktów zostały wcześniej w literaturze błędnie przypisane powstawaniu ekscymerów jodków arylowych na nanocząstkach metalicznych. Dodatkowo, warunki przeprowadzenia reakcji są nadzwyczaj łagodne, co stanowi zalążek nowego rozdziału w pracach nad udoskonaleniem obserwowanej reakcji homosprzęgania Ullmanna.
D.Rumiński
Zdolność ogniskowania ludzkiego oka zapewniona jest prze rogówkę i soczewkę krystaliczną. Soczewka ludzka poprzez możliwość zmiany kształtu zapewnia precyzyjną regulację ostrości w procesie akomodacji. W naszych badaniach rozszerzyliśmy standardową analizę OCT, aby precyzyjnie śledzić dynamicznie zmiany fazy sygnału OCT w soczewce podczas tego procesu. Obrazowanie wykonano za pomocą systemu SS-OCT. Przedstawiona analiza pozwala na wydobycie ruchu, takiego jak drgania soczewki, zmianę kształtu oraz inne odkształcenia, które mogą mieć znaczenie dla biomechaniki związanej z akomodacją soczewki krystalicznej.
M. Shopa, N, Ftomyn, Y. Shopa
Prezentujemy polarymetr obrazowy, oparty o zasady dokładnej polarymetrii, tzn. pomiar małych zmian stanu polaryzacji wiązki światła, która przechodzi przez układ polaryzator-próbka-analizator (PSA – polarizer-sample-analyzer).
Zastosowanie kamer cyfrowych i przetwarzanie obrazów, uzyskanych dla różnych ustawień układu PSA, pozwala na charakteryzację polaryzatorów, na przykład zbudowanie 2D rozkładu przesunięcia fazowego w płytkach fazowych.
Otrzymane dane dla niobanu litu i ditlenku krzemu, pokazują znaczące możliwości obrazowego polarymetru dla rejestracji wielokrotnego odbicia światła w płytkach dwójłomnych, co pozwala na ilościową ocenę ich niejednorodności. Innym potencjalnym zastosowaniem polarymetrii obrazowej jest pomiar aktywności optycznej.
I. Shopa, D. Jakubczyk, G. Derkachov, M. Kolwas, I. Kamińska, T. Wojciechowski
Zaprezentowane zostaną wyniki obserwacji ewolucji powierzchniowej i wewnętrznej struktury wolno parujących, naładowanych mikro-kropel (zawiesiny cząstek luminescencyjnych Gd2O3: 1% Nd3+) w glikolu tetraetylenowym, uzyskane w liniowej elektrodynamicznej pułapce kwadrupolowej. Lewitującą mikro-kroplę oświetlano dwiema prostopadle spolaryzowanymi wiązkami laserowymi do wzbudzenia luminescencji i pomiarów rozpraszania światła. W ewolucji sygnału rozpraszania i widma luminescencji zaobserwowano szereg zjawisk związanych z oddziaływaniem modów pola wnęki (sferycznej mikro-kropli) z tworzącą się regularną strukturą cząstek luminescencyjnych. Zanotowano również zmiany w funkcjach autokorelacji natężenia światła rozproszonego na tej strukturze.
P. Sikora, A. Głuszek, A. Hudzikowski, J. Sotor
Prezentujemy uniwersalny kontroler stabilizacji wyposażony w trzy konfigurowalne regulatory PID. Do realizacji pętli stabilizacji wykorzystano popularną platformę FPGA o nazwie Red Pitaya. Gotowy moduł FPGA został rozbudowany o autorski tor analogowy cechujący się niskim poziomem szumów własnych. Skonstruowaną platformę następnie wykorzystano do realizacji pętli stabilizacji opartej o erbowy laser światłowodowy z pasywną synchronizacją modów. Przeprowadzono eksperymentalną analizę porównawczą jakości stabilizacji pomiędzy analogowym i cyfrowym regulatorem PID.
K. Stankiewicz, M. Słowiński, K. Sołtys, M. Makowski, B. Bednarski, P. Masłowski, S. Wójtewicz, D. Lisak, M. Piwiński, P. Wcisło
Spektroskopia molekularna stanowi metodę badania fizyki fundamentalnej, umożliwiającą testowanie oddziaływań podstawowych oraz badanie hipotez teoretycznych rozszerzających Model Standardowy. Ze względu na swoją prostotę, szczególne miejce w tego typu badaniach zajmuje molekuła wodoru. Prezentacja dotyczy nowego układu eksperymentalnego opartego na technice spektroskopii strat we wnęce (CRDS) z wnęką optyczną w warunkach kriogenicznych. Użycie optycznego parametrycznego oscylatora pozwala na próbkowanie podstawowego pasma wibracyjnego wodoru i zwiększenie dokładności pomiarów. Układ spektroskopowy jest połączony z grzebieniem częstotliwości optycznych, odnoszącym się do standardu czasu Obserwatorium Astro-Geodynamicznego w Borowcu.
J. Starobrat, A. Kołodziejczyk
Projekcja holograficzna jest oszczędną energetycznie technologią o dużym potencjale miniaturyzacji. Dostępne obecnie przestrzenne modulatory światła pozwalają na wysokie wydajności dyfrakcyjne projekcji i są proste w użyciu. Konieczną do eliminacji przeszkodą jest jednak pojawianie się powieleń obrazów w odtworzeniach hologramów Fouriera na tych urządzeniach. Przedstawione badania wykorzystują maski apodyzacyjne, amplitudowe i fazowe, do zmniejszenia natężenia w dodatkowych obrazach. Uzyskane wyniki wykazują przekierowanie natężenia z duplikatów do głównego obrazu.
O. Szewczyk, M. Biduś, P. Wrona, J. Kruczek, K. Żołnacz, G. Statkiewicz-Barabach, J. Olszewski, M. Makara, K. Poturaj, A. Paździor, W. Urbańczyk, P. Mergo, G. Soboń, J. Sotor, M. Dłubek
W pracy przedstawiamy układ wzmacniacza impulsów w konfiguracji CPA (Chirped Pulse Amplification) pracujący w zakresie 2 μm z wykorzystaniem włókna dyspersyjnego o wysokiej dwójłomności. Włókno (wytworzone przez Fibrain Sp. z o.o.) posiada dyspersję normalną w szerokim zakresie długości fali (1200-2100 nm), cechuje się również wysoką dwójłomnością oraz niskimi stratami spawania do standardowych światłowodów jednomodowych. Wytworzone włókno zastosowaliśmy jako układ rozciągający impulsy w układzie wzmacniacza typu CPA. Rozciągnięte impulsy do czasu trwania rzędu 170 ps, w układzie wzmacniacza zostały wzmocnione a następnie skompresowane w kompresorze z siatkami dyfrakcyjnymi. Wyjściowe impulsy miały czas trwania 467 fs i uzyskały maksymalną średnią moc optyczną 2,51 W.
W. Talik, K. Dzierżęga, W. Zawadzki
Podczas propagacji skupionego femtosekundowego impulsu laserowego w ośrodku materialnym zaobserwować można pojawienie się różnego rodzaju optycznych efektów nieliniowych a wśród nich optycznegu efektu Kerra.
W naszych badaniach optyczny efekt Kerra został wykorzystany do obrazowania impulsu pochodzącego z lasera Ti:sapphire i propagującego w powietrzu i helu. Do samego obrazowania użyto metody typu pump-probe, jaką jest polarygrafia optyczna z rozdzielczością czasową. Uzyskane przez nas wyniki pozwalają oszacować wyindukowane skręcenie płaszczyzny polaryzacji i wartość nieliniowego współczynnika załamania materiału.
Sz. Tamborski, M. Meina, K. Dalasiński, M. M. Bartuzel, K. Wróbel, J. Gorgol, M. Nowakowski, A. Szkulmowska, M. Szkulmowski
Opracowana platforma pomiarowa bazuje na szybkiej akwizycji obrazów fragmentu siatkówki i wyznaczaniu trajektorii na podstawie analizy względnych przesunięć tych obrazów zaistniałych na skutek ruchu oka. Umożliwia ona badanie charakterystyki dynamicznej narządu wzroku z wysoką rozdzielczością czasową (ok. 0,8 ms) oraz przestrzenną (0,0083°) – istotnie wyższą od będących obecnie złotym standardem w dziedzinie pomiarów ruchów gałki ocznej komercyjnych urządzeń bazujących na rejestracji video obrazów przedniego odcinka oka. Wysoka jakość uzyskiwanych danych umożliwia ich wieloaspektową analizę w celu ilościowego opisu cech dynamicznych oka m. in. w kontekście poszukiwania nowych, dostępnych przy użyciu nieinwazyjnych metod biomarkerów schorzeń narządu wzroku czy chorób neurodegeneracyjnych.
M. Trusiak, M. Rogalski, P. Arcab, J. Winnik, P. Zdańkowski, M. Stefaniuk, M. Pawłowska, L. Stanaszek, J. A. Picazo Bueno, V. Micó
Cyfrowa poosiowa mikroskopia holograficzna pozwala na rejestrację hologramów Gabora i ich numeryczną rekonstrukcję w celu dekodowania zespolonego pola obiektowego. Realizowana w atrakcyjnym trybie bezsoczewkowym upraszcza budowę układu i redukuje koszty. Obliczeniowe zwiększeniem objętości obrazowania wynika ze zniesienia klasycznych ograniczeń związanych z obiektywem mikroskopowym. Kluczową rolę odgrywają algorytmy rekonstrukcji rozkładu fazy i amplitudy 2D/3D. Multipleksing informacji w płaszczyźnie hologramu umożliwia zastosowanie iteracyjnych algorytmów zwiększających fazowo-amplitudowy stosunek sygnału do szumu. Opracowane przez nas oryginalne algorytmy umożliwiły nowe zastosowania, np. w badaniach skrawków mózgu myszy oraz obrazowaniu przyżyciowym komórek glejowych i plemników.
P. Zdańkowski, J. Winnik, M. Rogalski, M. Józwik, K. Patorski, M. Trusiak
Ilościowa mikroskopia fazowa (IMF) dostarcza mierzalne informacje o rozkładzie fazowym badanego obiektu. Jej rozwinięciem jest optyczna tomografia dyfrakcyjna (OTD) umożliwiająca obrazowanie trójwymiarowego rozkładu współczynnika załamania światła jako endogennego środka kontrastowego. Prezentujemy innowacyjny system IMF z modułem OTD (WUTScope), o prostotej konstrukcji, kompaktowości, stabilności i częściowo koherentnym oświetleniu. WUTScope wykorzystuje siatki dyfrakcyjne jako dzielniki wiązki i interferencję pomiędzy sprzężonymi (+1 i -1) rzędami dyfrakcyjnymi. Dzięki oświetleniu z obniżoną koherencją czasową, szum plamkowy i niepożądane prążki zostały zredukowane. Przedstawiamy wyniki pomiarów uzyskane za pomocą automatycznego przetwarzania interferogramów z korekcją tła i aberracji.
J. Kopczyński, D. Karczewicz, A. Golis, Ł. Tietz,, G. Żegliński, E.Weinert-Rączka
Praca przedstawia wyniki pomiarów klimatycznych w zakresie (-400C, +700C) strat wtrąceniowych (IL), odbiciowych (RL) oraz zależnych od stanu polaryzacji (PDL) światłowodowych złącz rozłącznych (LC/PC i SC/APC) przeznaczonych dla światłowodów mikrostrukturalnych ITU-T G.657 i światłowodów jednomodowych ITU-T G.652. Badania przeprowadzono w paśmie C (1530-1565nm), w reżimie podwyższonej mocy optycznej (>17dBm zgodnie ITU-T).