Projekti / Programi
Posebna optična vlakna za uporabo v optičnih senzorskih sistemih
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.15.01 |
Tehnika |
Meroslovje |
Senzorji in zajemanje podatkov |
| Koda |
Veda |
Področje |
| P180 |
Naravoslovno-matematične vede |
Meroslovje, fizikalna instrumentacija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.02 |
Tehniške in tehnološke vede |
Elektrotehnika, elektronika in informacijski inženiring |
Optična vlakna, optični senzorji, optični vlakenski senzorji, dopirnaje optičnih vlaken
Raziskovalci (8)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
21327 |
dr. Edvard Cibula |
Meroslovje |
Raziskovalec |
2010 - 2013 |
54 |
| 2. |
26338 |
dr. Stanislav Čampelj |
Materiali |
Raziskovalec |
2012 - 2013 |
62 |
| 3. |
15006 |
dr. Denis Đonlagić |
Meroslovje |
Vodja |
2010 - 2013 |
382 |
| 4. |
04357 |
Borut Lenardič |
Telekomunikacije |
Raziskovalec |
2010 - 2013 |
36 |
| 5. |
34316 |
Boris Macuh |
|
Tehnični sodelavec |
2013 |
0 |
| 6. |
29743 |
dr. Simon Pevec |
Meroslovje |
Raziskovalec |
2010 - 2013 |
81 |
| 7. |
31823 |
Borut Preložnik |
|
Tehnični sodelavec |
2010 - 2012 |
7 |
| 8. |
31613 |
Aleš Trkov |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Tehnični sodelavec |
2010 - 2013 |
0 |
Organizacije (2)
Povzetek
Predlagani projekt zajema raziskave in razvoj prototipov posebnih senzorskih optičnih vlaken, ki bodo omogočala neposredno zaznavanje raztezkov, temperatur, tlakov, pretokov fluidov ter drugih fizikalnih parametrov. Z uspešnim razvojem posebnih senzorskih vlaken bo tako mogoče ustvariti novo generacijo optičnih vlakenskih senzorjev, ki bo znatno izboljšala in dopolnila nabor obstoječih vlakenskih senzorjev, hkrati pa bo omogočila zaznavanje na nekaterih novih področjih, kot na primer na področju mikrofluidike. Senzorska vlakna bodo združljiva s standardnimi telekomunikacijskimi optičnimi vlakni in jih bo mogoče uporabiti bodisi kot samostojne optične senzorje ali kot optične senzorje povezane v kvazi-porazdeljena optična senzorska omrežja. Poleg vlaken za izdelavo senzorjev bomo raziskali tudi možnosti za razvoj posebnih optičnih vlaken, ki bodo omogočila učinkovito in ceneno procesiranje optičnih signalov, tvorjenih z optičnimi senzorji.
Raziskave bodo zajemale nove oblike kompleksnih vlakenskih valovodnih struktur in vpliv različnih vrst manj običajnih dopantov na lastnosti kvarčnega stekla. Pridobljeni rezultati bodo osnova za snovanje in prototipno realizacijo posebnih senzorskih optičnih vlaken. V okviru projekta bodo izvedene raziskave na področju proizvodnih tehnologij za izdelavo vlaken, ki bodo omogočile nadzorovane vnose zahtevnih dopantov v kvarčno steklo v visokih koncentracijah, kot so na primer dopanti iz skupine prehodnih kovin. Hkrati bomo preučili in razvili metode za praktično izdelavo optičnih vlaken, ki bodo vsebovale kompleksne valovodne strukture.
V okviru projekta bodo na osnovi izdelanih posebnih optičnih vlaken raziskane in predlagane tudi nove oblike optičnih vlakenskih senzorjev in signalnih procesorjev. Ker sodobna tehnologija omogoča izdelavo zelo dolgih vlaken z razmeroma nizkimi stroški, posamezni senzorski segmenti ali elementi za signalno procesiranje pa so običajno kratki, pričakujemo, da bodo pridobljene rešitve tudi ekonomsko učinkovite in bodo omogočale realizacijo nove generacije optičnih merilnih sistemov.
Pomen za razvoj znanosti
Raziskovalno delo in razvoj novih-posebnih optičnih vlaken so vodili k ustvarjanju temeljnega znanja, ki je omogočilo originalne pristope v snovanju novih optičnih senzorjev in fotonskih naprav. Predlagan koncept načrtovanja in izdelave optičnih vlaken v neposredni povezavi z mikro-obdelavo na osnovi selektivnega jedkanja je osnova za razvoj nove generacije optičnih vlaken in optičnih senzorjev, ki bodo in že predstavljajo pomemben prispevek na področju fotonike ter številnih znanstvenih področjih, kot so na primer mikrofluidka, biomedicina, gradbeništvo, in mnoge druge tehniške vede, ki uporabljajo tehnologijo vlakenskih senzorjev. Opravljene raziskave imajo velik pomen na vzpostavitev novih konceptov za kvazi-porazdeljeno merjenje temperature, mehanskih napetosti, raztezkov ter drugih fizikalnih parametrov. Predlagani koncepti so izvirni po svoji zasnovi kakor tudi po praktični uporabnosti, kar omogoča neposredno uporabo rezultatov raziskovalnega dela v praktičnih aplikacijah. Raziskave na področju novih dopantov in njihovih učinkov na optične, termo-dinamične in druge lastnosti, zlasti v višjih koncentracijah, so odprle raziskovalne možnosti na drugih področjih, ko so npr. vlakenski laserji in telekomunikacije. Nove valovodne strukture, ustvarjene znotraj in na vrhu optičnih vlaken, imajo učinek na razvoj inovativnih fotonskih komponent, ki so lahko v prihodnje pomembni gradniki tudi na številnih drugih področjih, kjer se uporabljajo vlakenski ali drugi fotonski sistemi. Rezultati znanstvenih del so predstavljeni v uglednih znanstvenih revijah z visokim faktorjem vpliva ter zaščiteni z vloženimi mednarodnimi patentnimi prijavami in že registriranimi patenti. Na osnovi pridobljenih raziskav, rezultatov, in gotovih senzorjev so postavljeni boljši pogoji za sodelovanje z novimi domačimi in tujimi industrijskimi partnerji, s čimer se vzpostavlja boljša povezava z znanstveno sfero in gospodarstvom.
Pomen za razvoj Slovenije
Projekt je z neposredno vpletenostjo industrijskih partnerjev iz področja Slovenije pripomogel k razvoju in napredku tako podjetij kot tudi razvoju novih tehnologij v Sloveniji. Kot je bilo načrtovano, so rezultati projekta neposredno uporabljivi v smislu realizacije praktičnih prototipov senzorjev in posebnih senzorskih vlaken, ki so v fazi, da lahko ob primernem nadaljnjem razvoju in financiranju vodijo v industrijske izdelke. Tako so raziskave na področju dopiranja z neobičajnimi dopanti neposredno prispevale k razvoju temeljnih znanj in izdelkov v podjetju Optacore. Slednja so osnova za razvoj novih izboljšanih sistemov za dopiranje optičnih vlaken, ki je osrednji produkt podjetja. Raziskave in rezultati so praktično pomembni za vsa slovenska podjetja, ki so že ali skušajo biti uporabniki fotonskih tehnologij. Z nekaterimi teh podjetij člani raziskovalne skupine že dlje časa aktivno sodelujejo. Projekt je omogočil razvoj skupine (trenutno edina v Sloveniji), ki ima poglobljena znanja in obvladuje tehnologije s področja optičnih vlaken. Optična vlakna so ena izmed temeljnih fotonskih tehnologij, ki jih je EC uvrstila med KET (key enabling technologes), zato je razvoj tovrstnih tehnologij pomemben za dolgoročen razvoj slovenskega gospodarstva, saj lahko bistveno pripomore h dvigu konkurenčnosti domačih podjetij in dvigu gospodarske rasti. Raziskave in rezultati projektne skupine lahko imajo tudi ugodne učinke na globalnem nivoju, saj so razviti in praktično predstavljeni senzorji uporabni na področjih, kjer to do sedaj, bodisi zaradi cenovnih ali zmogljivostnih omejitev, ni bilo izvedljivo. Primer takšnih področij sta na primer mikrofluidni in biomedicinski senzorji. S tem so odprte možnosti za izvedbo novih in energijsko učinkovitejših naprav.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2010,
2011,
2012,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2010,
2011,
2012,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
