Wspierać najlepszych, aby mogli stać się jeszcze lepsi
Historie sukcesów

Światłowody, którym niestraszna radioaktywność i wysokie temperatury

Światłowody, którym niestraszna radioaktywność i wysokie temperatury

Światłowody kojarzą się główne z telekomunikacją. Ale wykorzystywane są także m.in. w budownictwie, przemyśle energetycznym, zbrojeniowym i medycynie. Zapewniają bezpieczeństwo, gdyż to z nich zbudowane są czujniki monitorujące stan różnych konstrukcji. Sęk w tym, aby światłowód wchodzący w skład takiego czujnika był odporny na trudne warunki zewnętrzne.

Nad światłowodami precyzyjnie funkcjonującymi również w warunkach promieniowania i wysokich temperatur pracuje zespół naukowców ze spółki InPhoTech kierowany przez dr. hab. inż. Tomasza Nasiłowskiego.

Projekt „NODUS – nowe światłowody dla czujników rozłożonych pracujących
w obecności promieniowania radioaktywnego”

Fotonika nazywana jest technologią przyszłości, ponieważ jej rozwiązania coraz częściej rozwijają i unowocześniają te dotychczas stosowane, oparte na elektronice. Obecnie szczególnie istotnym dla rozwoju światowego przemysłu obszarem fotoniczym są technologie światłowodowe, które przenikają do niemal wszystkich sektorów industrialnych, skutecznie je udoskonalając. Nad takimi rozwiązaniami pracuje się obecnie w najnowocześniejszych laboratoriach największych światowych koncernów. W tym wyścigu technologicznym ważne miejsce zajmują polskie ośrodki badawczo-rozwojowe, które korzystając z wieloletnich badań polskich naukowców, w innowacyjnych technologiach światłowodowych udanie rywalizują z zagraniczną konkurencją. Polskie światłowody od ponad 40 lat są niezależnie rozwijane i śmiało można je nazwać polską specjalnością w zakresie zaawansowanych technologii. To właśnie w naszym kraju powstaje pierwszy komercyjny światłowód wielordzeniowy jako podstawowy element telekomunikacji nowej generacji, zgodny z obowiązującymi standardami i kompatybilny z obecnie używaną infrastrukturą, czyli rozwiązanie, które zacznie wypierać powszechnie stosowane na całym świecie światłowody jednordzeniowe sięgające już swego limitu przesyłu informacji. To swoisty przełom w telekomunikacji, ale polskie światłowody jako czujniki są w stanie systematycznie unowocześniać również takie sektory jak: budownictwo, medycynę, energetykę, przemysł wydobywczy, zbrojeniowy, czy kosmiczny i wiele innych.

Projekt NODUS zakłada opracowanie wyjątkowego światłowodu dedykowanego do systemów czujników rozłożonych pracujących także w obecności promieniowania radioaktywnego czy bardzo wysokich temperatur. Do tego celu można wykorzystać rozpraszanie Brillouina, które jest efektem polegającym na oddziaływaniu fal świetlnych i wywołanych światłem fal dźwiękowych w światłowodzie. Prowadzi to do zmiany częstotliwości oraz kierunku rozchodzenia się fali świetlnej. Poprzez analizę czasu przebiegu określonej długości fali rozpraszanej w światłowodzie można otrzymać informację na temat warunków zewnętrznych (ciśnienie, drgania, naprężenia, temperatura itp.) panujących w każdym punkcie wzdłuż całego, długiego nawet na 100 km, światłowodu.

Głównymi zaletami takich czujników są: ich mały rozmiar i waga, możliwość integracji z innymi materiałami (np.: kompozytowymi), wysokie bezpieczeństwo w strefach grożących wybuchem, nieczułość na zakłócenia elektromagnetyczne, a także większa odporność na bardzo wysokie temperatury, w stosunku do standardowych czujników elektronicznych. Dodatkową zaletą czujników rozłożonych jest możliwość użycia jednego światłowodu do szczegółowego monitorowania dużych obszarów, setek metrów z dokładnością do centymetrów lub wielu kilometrów z dokładnością do pojedynczych metrów.

Projekt NODUS realizowany w konsorcjum firmy In- PhoTech Sp. z o.o. i Polskiego Centrum Fotoniki i Światłowodów został dofinansowany w programie TEAM-TECH (wysokość grantu: 3 088 042 PLN).

Przeczytaj artykuł