Filtri
cris logo
-
Novo iskanje Filtri
Izberi iz seznama
Prikazano od Prikaži več
Dosegli ste najvišje možno število prikazanih rezultatov iskanja.
Prikazani so vsi rezultati
Za izvedeno iskanje ni na voljo rezultatov
Prikazano od
Dosegli ste najvišje možno število prikazanih rezultatov iskanja.
Prikazani so vsi rezultati
Nalaganje rezultatov
Pridobivanje statističnih podatkov

Projekti / Programi vir: ARIS

Frekvenčno podvojeni bliskovni vlakenski laser za industrijo in medicino

Uredi
Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
2.21.00  Tehnika  Tehnološko usmerjena fizika   

Koda Veda Področje
T165  Tehnološke vede  Laserska tehnologija 

Koda Veda Področje
2.11  Tehniške in tehnološke vede  Druge tehniške in tehnološke vede 
Ključne besede
vlakenski laser, preklop ojačenja, laser, optična vlakna, uporaba laserjev
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Vrednotenje bibliografskih kazalcev raziskovalne uspešnosti po metodologiji ARIS
Citiranost Citiranost bibliografskih zapisov v COBIB.SI, ki so povezani z zapisi citatnih baz
vir: WoS vir: Scopus vir: COBISS
Raziskovalci (21)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacij
1.  32091  dr. Vid Agrež  Tehnološko usmerjena fizika  Raziskovalec  2011 - 2014  90 
2.  11905  dr. Aleš Babnik  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2011 - 2012  103 
3.  18327  dr. Drago Bračun  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2011  242 
4.  04107  dr. Janez Diaci  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2011 - 2012  364 
5.  06502  Aleš Dolžan  Sistemi in kibernetika  Raziskovalec  2011  28 
6.  14440  dr. Andrej Horvat  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2011 - 2012  13 
7.  10926  dr. Darja Horvat  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2011  64 
8.  11228  dr. Rok Hrovatin  Meroslovje  Raziskovalec  2011 - 2012  47 
9.  21238  dr. Matija Jezeršek  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2011  380 
10.  24380  dr. Blaž Kmetec  Tehnološko usmerjena fizika  Raziskovalec  2011 - 2014  5 
11.  12054  dr. Drago Kovačič  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2011 - 2014  129 
12.  25626  dr. Klemen Kunstelj  Fizika  Raziskovalec  2011 - 2012  25 
13.  11742  dr. Marko Marinček  Fizika  Raziskovalec  2011 - 2014  59 
14.  01649  dr. Janez Možina  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2011 - 2014  641 
15.  15646  dr. Rok Petkovšek  Proizvodne tehnologije in sistemi  Vodja  2011 - 2014  277 
16.  12752  dr. Boštjan Podobnik  Fizika  Raziskovalec  2011 - 2014  62 
17.  33892  dr. Klemen Povšič  Sistemi in kibernetika  Tehnični sodelavec  2011 - 2013  19 
18.  25463  dr. Tomaž Požar  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2011 - 2014  147 
19.  24276  dr. Andrej Vrečko  Fizika  Raziskovalec  2011 - 2013  30 
20.  18955  mag. Matjaž Zalar  Sistemi in kibernetika  Raziskovalec  2011 - 2014  6 
21.  24453  dr. Janez Žabkar  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2011 - 2014  13 
Organizacije (4)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacij
1.  0143  Fotona proizvodnja optoelektronskih naprav d.o.o.  Ljubljana  5045223000  897 
2.  0782  Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo  Ljubljana  1627031  29.790 
3.  1617  OPTOTEK razvoj in proizvodnja optične in laserske opreme d.o.o.  Ljubljana  5326389  32 
4.  7741  LPKF LASER & ELECTRONICS d.o.o.  Naklo  5711096  314 
Povzetek
Izjemen napredek na področjih aktivnih optičnih vlaken in črpalnih diod v zadnjih letih omogoča razvoj številnih novih tipov vlakenskih laserjev, ki jih odlikujejo kompaktnost, robustnost, energetska učinkovitost in visoka kvaliteta izhodnega žarka. V raziskavah in razvoju na teh področjih dominirajo največji svetovni proizvajalci z močnimi razvojnimi in proizvodnimi oddelki (IPG, SPI Lasers, Coherent, JDSU, …), ki so pogosto neprilagodljivi za specifične potrebe malih in srednjih proizvajalcev laserskih sistemov. Slovenska laserska industrija (LPKF, Fotona, Optotek) v sodelovanju s centri znanja (predvsem Fakulteto za strojništvo v Ljubljani) zato v zadnjih letih vlaga v skupne raziskave vlakenskih laserjev, s katerimi poskuša konkurirati velikim koncernom in s tem dolgoročno ohraniti in izboljšati svojo tržno pozicijo. Raziskave so usmerjene predvsem v kompleksne laserske sisteme, ki delujejo v območju kratkih in ultrakratkih laserskih bliskov, pa tudi v druge inovativne, cenovno učinkovite koncepte vlakenskih laserjev, usmerjene h končnim aplikacijam v industriji in medicini. Cilj projekta je zasnova in testna izdelava bliskovnega vlakenskega laserja z izhodnim bliski v območju 20 – 90 ns in s frekvenco delovanja od 10 KHz do približno 300 KHz, povprečno izhodno močjo okoli 10W in polariziranim izhodom tako, da bo primeren za frekvenčno podvojevanje. Da bo dosežena kar čim večja robustnost, kompaktnost in tudi cenovna učinkovitost sistema, bo osnovan na preklopu ojačenja in uporabljen bo nov tip aktivnega optičnega vlakna, ki vodi le eno polarizacijo (za razliko od vlaken tipa »PM«, ki polarizacijo zgolj vzdržujejo). V tem primeru v samem resonatorju ne potrebujemo nobenega dodatnega optičnega elementa torej bo zasnova sistema s stališča optičnih komponent zelo enostavna. Ustrezna vlakna bo kot partner na projektu izdelalo in dobavilo podjetje NKT Photonics iz Danske, ki je vodilno podjetje na tem področju na svetu. Prav tako bo njihovo sodelovanje ključno pri pripravi vlaken za uporabo v resontaorju (obdelava koncev vlakna, rezanje, varjenje,...). Da bi dosegli kratke laserske bliske v navedenem območju bomo v okviru projekta razvili in izdelali ustrezen črpalni sistem, ki bo razvit v sodelovanju z »Institute for Production Engineering and Laser Technology« iz Dunajske tehniške univerze. Temeljil bo na kombinaciji večih laserskih diodah z enojnim emiterjem sklopljenim v standardno 125/105 večrodovno vlakno, ki jih bomo nato združili s pomočjo združevalnika žarka (»beam combiner«). Izbrane bodo najnovejši tipi laserski diod, ki omogočajo hitro krmiljenje velike vršne moči, ne da bi bila pri tem bistveno zmanjšana življenjska doba. Prav tako bo razvit ustrezen elektronski krmilnik, ki bo skupaj z natančnim nadzorom temperature omogočal zahtevane izhodne parametre črpalnega sistema (hitrost preklopa, center spektra in do neke mere celo širino spektra).
Pomen za razvoj znanosti
V okviru projekta je bil razvit in nadgrajen nov numerični model temelječ na zasedbenih enačbah. S pomočjo modela je možno napovedati vpliv vršne moči in trajanje črpalnega bliska na laserske izhodne bliske, s čimer je bilo možno uspešno optimizirati eksperimentalne postavitve. Model in njegovi rezultati so bili objavljeni v članku [1], kjer se za opis tako časovnih kot krajevnih odvisnosti integrira samo po času. Velika prilagodljivost numeričnega modela se je izkazala tudi pri opisu tako bliskovnega delovanja doseženega s preklopom ojačenja kot s prekopom dobrote. Opis je bil preverjen na časovno multipleksiranem dvo-kanalnem laserju s preklopnikom dobrote [2]. Pomen numeričnega modela za razvoj znanosti se kaže tudi v dejstvu, da je omogočil poglobljeno razumevanje dinamičnih procesov v vlakenskih laserjih, kar je pripeljalo do sledečih pomembnih rezultatov, prav tako pomembnih za razvoj znanosti. Uspeli smo dokazati, da je možno tudi s pomočjo vlakenskih laserjev dopiranih z aktivnimi ioni Yb doseči bliske s trajanjem v območju pod 50 ns, kar je zanimivo za industrijske in medicinske aplikacije. Dosežene so bile rekordne vrednost v smislu trajanja izhodnih bliskov z dolžino 28 ns pri vršni moči 1,4 kW [3] oziroma ob nadaljnji nadgradnji z absorpcijo odvečne črpalne svetlobe celo 2,3 kW [4]. Opravljena je bila tudi poglobljena teoretična in eksperimentalna analiza glede vpliva valovne dolžine izhodnega bliska [5]. Pomemben rezultat za razvoj znanosti prav gotovo predstavlja tudi uspešna demonstracija laserskega sistema s preklopom ojačenja na osnovi iterbijevega mikro-strukturiranega paličastega aktivnega vlakna, ki omogoča močno delokalizacijo višjih rodov v jedru. Največja vršna moč laserskih bliskov je v tem primeru znašala 4,4 kW in predstavlja rekordno vrednost za enostopenjske iterbijeve laserje s prekopom ojačenja [6] [7]. Reference: 1. V. Agrež and R. Petkovšek, "Gain-switched Yb-doped fiber laser for microprocessing," Appl. Opt. 52, 3066-3072 (2013). 2. V. Agrež, F. Bammer, B. Podobnik, and R. Petkovšek, "Influence of the retardation of the multiplexing element in a dual channel Q-switched laser," Applied Physics B 112, 73-81 (2013). 3. R. Petkovšek and V. Agrež, "Single stage Yb-doped fiber laser based on gain switching with short pulse duration," Opt. Express 22, 1366-1371 (2014). 4. J. Petelin, V. Agrež, B. Podobnik, and R. Petkovšek, "Short pulsed gain-switched fiber laser with improved efficiency utilizing unabsorbed pump recovery," Opt. Express 22, 20588-20594 (2014). 5. V. Agrež and R. Petkovšek, "Gain switch laser based on micro-structured Yb-doped active fiber," Opt. Express 22, 5558-5563 (2014). 6. R. Petkovšek, V. Agrež, D. Sangla, J. Saby, R. B. Picard, and F. Salin, "Gain-switched ytterbium-doped rod-type fiber laser," Laser Phys. Lett. 11, 105808 (2014). 7. V. Agrež, R. Petkovšek, D. Sangla, J. Saby, R. B. Picard, and F. Salin, "Effect of repetition rate on gain-switched fiber laser output pulses," Laser Phys. 24, 105108 (2014).
Pomen za razvoj Slovenije
V sklopu projekta so bila osvojena številna nova znanja in tehnologije s področja vlakenskih laserjev, ki so pomembna za razvoj Slovenije in še posebej za slovenske proizvajalce laserskih sistemov za medicino in industrijo (Fotona, Optotek in LPKF). Ključna znanja, ki so pomembna za nadaljnji razvoj, so povezana s poglobljenim poznavanjem dinamičnih procesov v vlakenskih laserjih. Prav tako so pomembni novi inovativni pristopi v primeru laserskih črpalnih sistemov, ki so lahko uporabni tudi širše, ne zgolj za vlakenske, ampak tudi za ostale npr. trdninske laserje. V nadaljevanju so pomembne tudi izkušnje, ki so si jih nabrali raziskovalci pri izdelavi popolnoma integriranih vlakenskih laserjev (ti. all fiber laser). Osvojitev tehnologije vlakenskih laserskih sistemov za uporabo v industriji in medicini je tako ključnega pomena za nadaljnji razvoj slovenskih visokotehnoloških podjetij, ki delujejo na področju laserskih sistemov. Vlakenski laserji namreč na mnogih področjih že nadomeščajo obstoječe laserske sisteme (predvsem trdninske laserje), zato je za slovenska podjetja pomembno, da obvladujejo to novo tehnologijo in si s tem potencialno izboljšajo položaj na trgu. Prav tako rezultati projekta predstavljajo dobro osnovo za dolgoročno bolj poglobljeno sodelovanje tako med samimi podjetji, kot tudi z raziskovalci s Fakultete za strojništvo, Univerze v Ljubljani. V prihodnosti so močno izboljšujejo kompetence raziskovalne skupine in s tem možnosti za pridobivanje nadaljnjih raziskovalnih projektov, predvsem iz industrije in sredstev iz evropskega programa »Obzorje 2020«.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Letno poročilo 2011, 2012, 2013, zaključno poročilo, celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Letno poročilo 2011, 2012, 2013, zaključno poročilo, celotno poročilo na dLib.si
Zahtevana je potrditev
Zgodovina ogledov
Priljubljeno