Laboratórium optoelektroniky (LOE)/Oddelenie VF techniky a optoelektroniky (OVTO)

Laboratórium optoelektroniky (LOE) / Oddelenie VF techniky a optoelektroniky (OVTO)
FakultaElektrotechniky a informatiky STU

Katedra/ústav:                 Ústav elektrotechniky
Kontaktná osoba:             Prof. Ing. Jozef Jasenek, PhD.      
Kontakt:                           02-6029 1737        
e-mail:                             jozef.jasenek@stuba.sk
web stránka:                    http://www.ue.fei.stuba.sk/index.php/oddelenia/26-gen/124-ovto

Charakteristika:

Laboratórium optoelektroniky je integrálnou súčasťou Oddelenia VF techniky a optoelektroniky (OVTO), ktoré sa v súčasnosti špecializuje najmä na senzorické aplikácie optických vlnovodov a najmä optických vláknových vlnovodov.

V súvislosti s vedecko-výskumnou činnosťou sa OVTO angažuje aj v pedagogickom procese v rámci doktorandského ŠP "Teoretická elektrotechnika", kde okrem garantovania tohto ŠP programu ponúka a zabezpečuje dva povinne voliteľné predmety Elektrodynamika dielektrických vlnovodov a Špeciálne meracie metódy vo vláknovej optike. V priebehu ostatných dvoch rokov boli  v OVTO úspešne obhájené dve dizertačné práce študentov doktorandského štúdia, ktorých témou bol návrh a realizácia optických vláknových senzorov s rozloženými parametrami.

Hlavnými smermi zamerania vedecko-výskumnej činnosti OVTO je

1. Teoretická analýza a modelovanie interakcie vonkajších fyzikálnych veličín (teplota, mechanické namáhanie, elektrické alebo magnetické pole a podobne) so štruktúrou optického vlákna (OV) a aplikácia získaných výsledkov na návrh a realizáciu optických vláknových senzorov s rozloženými parametrami na snímanie priestorového rozloženia týchto veličín pozdĺž vlákna. Pritom sa pri modelovaní využívajú ako štandardné jednovidové OV tak aj špeciálne OV ako sú napríklad polarizačné optické vlákna (Polarization Maintaining Optical Fibers) alebo štruktúrne OV na báze fotonických kryštálov (Photonic Crystal Fibers) ako aj OV s implementovanými Braggovými mriežkami.

2. Vývoj a realizácia optických vláknových senzorických systémov s rozloženými parametrami na snímanie vyššie uvedených veličín na báze optickej časovej reflektometrie - OTDR (Optical Time-Domain Reflectometry) a jej variantov ako sú najmä Photon-Counting OTDR (PC-OTDR ), Polarization OTDR (PO-OTDR), a viacero ďalších, vytvorených na báze ich kombinácií.

3. Medzi významné výsledky vedecko-výskumnej činnosti v tejto oblasti patrí najmä návrh a realizácia prototypu optického vláknového reflektometra založeného na kombinácii PC-OTDR a PO-OTDR, ktorého hlavnou výhodou je vysoký dynamický rozsah a zároveň aj vysoká priestorová rozlišovacia schopnosť, čím sa "šikovne obchádzajú" hlavné limitujúce faktory klasickej OTDR.

Medzi špičkové zariadenia, ktorými disponuje LOE patria napríklad – 1. Optický spektrálny analyzátor ANRITSU-MS9740A (600 až 1750 nm), 2. Osciloskop Tektronix DPO 5204 (2,3 GHz), 3. Lock IN nanovoltmeter SR-830, 4. Otický vláknový reflektometer JDSU MTS 6000 L, 5. In-line polarimeter POD-101 D, 6. Optický spektrálny analyzátor Ocean Optics.

 

Projekty:

V ostatných rokoch boli v rámci OVTO riešené viaceré vedecko-výskumné projekty, z ktorých možno spomenúť najmä:

1.  Projekt VEGA 1/3097/06 (2006-2009) – Optická polarizačná reflektometria a optické vláknové senzory

2.  Projekt VEGA 1/0617/09 (2009-2011)– Optické vláknové senzory a ich aplikácie

3. Projekt EÚ riešený v spolupráci s GTA, s.r.o. Bratislava (2010/2013)

V priebehu rokov 2011 až 2013 sa OVTO podieľalo ako jeden z partnerov za STU na spolupráci s Geotermal Anywhere, s.r.o., na riešení projektu financovaného z fondov EÚ - „Aplikovaný výskum a vývoj inovatívnej technológie pre ultrahlboké geotermálne vrty“ (projekt Nb. 26240220042). OVTO sa tu podieľa najmä na vývoji OV senzorov s rozloženými parametrami na meranie elektrických a magnetických polí v extrémne sťažených podmienkach ultrahlbokých geotermálnych vrtov.

4. Projekt APVV-0062-11 (2013-2015) – Pokročilé materiály a štruktúry pre elektrotechniku, elektroniku a biomedicínske aplikácie na báze feritov s rozmermi častíc v oblasti mikrometrov a nanometrov

 

Publikácie:

[1]  Hlaváč, Marek - Jasenek, Jozef - Červeňová Jozefa: Custom Photon  Couting OTDR for Optical C-Band. In: Journal of Electrical Engineering. - ISSN 1335-3632. - Vol. 60, No. 4, (2009), s. 215-218

[2]  Korenko, Branislav - Hlaváč, Marek - Červeňová , Jozefa - Jasenek, Jozef: Excitation of Semiconductor Laser for OTDR Based on Photon Couting. In: Acta Electrotechnica et Informatica. - ISSN 1335-8243. - Vol. 9, No. 4, (2009), s. 3-8

[3]  Jasenek, Jozef: Principles of Optical Fiber Reflectometry and Its Applications in Fiber Optic Sensors with Spread Parameters. In: ITSS 2010. 20th International Travelling Summer School on Microwaves  and Lightwaves : Metz, France, 3.-9.7.2010. - : Supélec, 2010. - CD-ROM

[4]  Korenko, Branislav - Jasenek, Jozef - Červeňová , Jozefa: Smart Optical  Fiber Sensors. In: Optické komunikace 2011 : Praha, 20.-21.10.2011. - Praha : Action M,  2011. - ISBN 978-80-86742-31-1. - S. 39-42

[5]  Jasenek, Jozef - Korenko, Branislav - Červeňová , Jozefa: Fiber Optic Sensor for the Space Distribution of Magnetic Field. In: Journal of Electrical Engineering. - ISSN 1335-3632. - Vol. 63, No.       7/s (2012), s. 23-26

[6]  Korenko, Branislav - Jasenek, Jozef - Červeňová , Jozefa: Pockels and Kerr Effect Investigation in Fibre Bragg Gratings (FBG). In: Journal of Electrical Engineering. - ISSN 1335-3632. - Vol. 63, No. 7/s (2012), s. 148-151

[7]  Korenko, Branislav - Jasenek, Jozef - Červeňová , Jozefa: Sensor-Based  Measurements with Novel OTDR Approach Based on Combination of Photon Counting and Polarization OTDR. In: Optické komunikace 2012 : 24th Conference and Exhibition on Optical Communications 2012.  Prague, Czech Republic, October 25-26, 2012. - Prague Action M, 2012. - ISBN 978-80-86742-36-6. - S. 31-34

[8]  Jasenek, Jozef - Korenko, Branislav - Červeňová , Jozefa: Coherence-Domain Reflectometry with Synthesized Coherence Function. In: APCOM 2012. Applied Physics of Condensed Matter: Proceedings of the 18th International Conference. Štrbské Pleso, Slovak Republic, June 20-22,     2012. - Bratislava : STU v Bratislave, 2012. - ISBN 978-80-227-3720-3. - S. 17-24

[9]  Jasenek, Jozef - Korenko, Branislav - Červeňová , Jozefa: Fiber Optic  Sensor for the Space Distribution of Magnetic Field. In: Magnetic Measurements 2012 : Programme and Book of Abstracts.  International Conference. Tatranské Matliare, Slovakia, 2-4, September 2012. - Bratislava : FEI STU, 2012. - ISBN 978-80-227-3770-8. - S. 19

[10] Korenko, Branislav - Jasenek, Jozef - Červeňová , Jozefa - Erdziak, Jaroslav: Optical Fibre Sensors with Distributed Parameters. In: International Interdisciplinary PhD Workshop 2013 : Proceedings. Brno, Czech Republic, September 8-11, 2013. - Brno : VUT v Brne, 2013. - ISBN 978-80-214-4759-2. - S. 95-99

[11]  Jasenek, Jozef - Korenko, Branislav - Červeňová, Jozefa - Erdziak, Jaroslav: Fiber Optic Magnetic Field Space Distribution Sensor Based on the Use of "General Elliptic Retarder Model", In: 25th Conference and Exhibition on OPTICAL COMMUNICATIONS 2013 - "Digital Czech Republic –                    Optical versus RF Networks", October 24 – 25, 2013 Prague, Czech Republic, ISBN: 978-80-86742-37-3, pp. 35-41,42-46. (CD-ROM)

[12]  Erdziak, Jaroslav - Jasenek, Jozef - Korenko, Branislav: Design and Analysis of Triple Axis Fiber-optic Gyroscope with Phase Modulator for Thermal Compensation, In: 25th Conference and Exhibition on OPTICAL COMMUNICATIONS 2013 "Digital Czech Republic – Optical versus RF Networks",  October 24 – 25, 2013 Prague, Czech Republic, ISBN: 978-80-86742-37-3, pp.  (CD-ROM)

[13]  Jasenek, Jozef - Korenko, Branislav - Červeňová , Jozefa - Erdziak,  Jaroslav: Extraction of Optical Fiber Local Birefringence Parameters from  the Data Measured by the PO-OTDR Method.       In: APCOM 2013. Applied Physics of Condensed Matter : Proceedings of the 19th International Conference. Štrbské Pleso, Slovak Republic, June 19-21,  2013. - Bratislava : STU v Bratislave, 2013. - ISBN 978-80-227-3956-6. - S. 237-244

 

Spolupráca:

1. ČVUT Praha, Katedra měření, (Prof. Pavel Ripka)

2. Optocon Technologies Slovakia, s.r.o. (Ing. Š. Hušek, PhD.)

3. Geotermal Anywhere, s.r.o. (Ing. M. Kočiš, PhD.)

4. Sylex Slovakia s.r.o. (Ing. Synak)

 

Fotografie:

Foto 1:  3D model optického vláknového senzora na snímanie mechanických veličín

Foto 2: Vyvinutý prototyp optického vláknového reflektometra na báze PO OTDR a PC OTDR

Foto 3: Vyvinutý prototyp optického vláknového senzora na snímanie mechanického namáhania na báze merania Stokesových parametrov vektora polarizácie optického žiarenia