Portrét čínského fyzika, který získal v r. 2009 Nobelovu cenu za vynikající zásluhy o realizaci přenosu světla vlákny pro optické komunikace., Charles Kuen Kao ; přeložil Ivan Gregora., and Rubrika: Nobelova cena za fyziku
Optical fiber sensors can bring many advantages to biological, medical or environmental applications. They offer small size, immunity to electro-magnetic field and limited unwanted interaction with measured sample. One of the key parameters monitored in biological systems is the acidity of environment expressed as pH. The article deals with development of an optical pH-sensor with tapered fiber probes. The principle of the sensor is based on measurement of fluorescence emission of hydroxypyrene-1,3,6-pyrene trisulfonic acid trisodium salt (HPTS, pyranine) at two different excitation wavelengths (405 nm and 450 nm). The sensor was sensitive to pH in range from 5.5 to 7.5 with resolution of ± 0.15 pH unit and the tapered fiber probes allowed in-vivo measurement in microscopic biological samples. and Optické vláknové senzory mohou přinést řadu výhod při využití v oblastech biologie, medicíny či v ochraně životního prostředí. Vyznačují se malými rozměry a odolností vůči elektromagnetickému poli, přičemž nežádoucí ovlivnění měřených vzorků je u nich též velmi omezeno. Jedním z důležitých parametrů sledovaných u biologických systémů je kyselost prostředí, vyjádřená jako pH. Článek popisuje vývoj optického pH -senzoru využívajícího zúžené vláknové sondy. Princip měření je založen na sledování emise fluorescence sodné soli kyseliny hydroxypyren-1,3,6-pyrentrisulfonové (pyranin) při excitaci dvěma odlišnými vlnovými délkami (405 nm a 450 nm). Senzor vykazoval citlivost na pH v rozsahu od 5,5 do 7,5, přičemž dosažené rozlišení činilo ±0,15 pH jednotky. Použití zúžených vláknových sond pak umožnilo in-vivo měření v mikroskopických biologických vzorcích.
Anywhere and anytime we are surrounded by optical fibers although we cannot see them at the first sight. Optical fibers represent one of the fundaments of advanced communications and their development has been pursued a couple of decades. Charles Kuen Kao has been a leading personality of this development and for his groundbreaking achievements concerning the transmission of light in fibers for optical communication he has been awarded one half of Nobel Prize. The optical fibers, their principles and characteristics are presented in this article., Optická vlákna nás obklopují denně na každém kroku, přitom většinou zůstávají skryta našim očím v bludišti kabelových kanálů a sítí. Jsou základním prvkem moderních komunikací a jejich vývoj trval od prvních myšlenek řadu desetiletí. Klíčovou osobností spjatou s tímto vývojem je Charles Kuen Kao, kterému byla za celoživotní dílo a průlomové výsledky v této oblasti udělena Nobelova cena. V tomto díle rubriky "Ve zkratce" se pokusíme vysvětlit základní principy a charakteristiky optických vláken., Ivan Kašík, Pavel Peterka., and Rubrika: Ve zkratce
Fiber lasers and amplifiers have been developed as magnificent alternative to traditional solid-state or gas lasers. They are effectively employed for low-power applications, e.g. in metrology or in medicine, as well as for high-power applications like industrial splicing, cutting, or welding. Special optical fibers based on silica or soft optical glasses are heart of the fiber lasers. This paper deals with special silica-based optical fibers doped with thulium and/or holmium ions for amplified spontaneous emission (ASE) sources operating around 2 μm. Pretty versatile method of fiber preparation was elaborated making ones possible fabrication of single-mode or double-clad fibers with core modified with Al2 O3 or P2 O5 up to 14 mol % and doped with rare-earth ions (Tm3+, Ho3+, Er3+, Eu3+, Dy3+, Yb3+, Sm3+) in the range of 102 ppm - 104 ppm. This method is suitable also for doping the fiber core with nanoparticles. Such fibers can be employed for preparation of high-power fiber lasers and/or stable ASE sources in infrared region. This kind of sources was demonstated in generator of extremely wide emission within 1540 m - 2340 nm suitable for spectroscopy characterization of optical components. and Vláknové lasery a zesilovače jsou rozvíjeny jako úspěšná alternativa ke klasickým pevnolátkovým nebo plynovým laserům, která má své významné přednosti při uplatnění od aplikací nízkovýkonových, např. v metrologii či medicíně, až po aplikace vysokovýkonové, např. průmyslové svařování, řezání, navařování apod. Srdcem vláknových laserů jsou optická vlákna z křemenného skla, případně z měkkých optických skel. Článek se zabývá speciálními křemennými optickými vlákny pro thuliem a holmiem dopované zdroje zesílené spontánní emise (ASE) pracující v oblasti okolo 2 μm. Byla vypracována poměrně univerzální metoda, která umožňuje přípravu speciálních jednovidových optických vláken s obsahem Al2 O3 nebo P2 O5 až do 14 mol % v jádře dopovaném dále ionty prvků vzácných zemin (Tm3+, Ho3+, Er3+, Eu3+, Dy3+, Yb3+, Sm3+) v rozsahu 102 ppm - 104 ppm. Metoda umožňuje i dopování optického jádra nanočásticemi. Tato optická vlákna lze úspěšně využít pro přípravu dvouplášťových vláken pro vysokovýkonové vláknové lasery nebo stabilních širokopásmových zdrojů infračerveného záření. Takové zdroje, vykazující řadu předností, byly s úspěchem demonstrovány v generátoru s rekordně širokou emisí v rozmezí od 1540 nm až do 2340 nm, vhodném pro spektroskopické charakterizace optických komponent.
This article discusses light propagation in an optical fibre from the point of view of both geometrical and wave optics. We describe the fibre eigenmodes and their wavefronts, evolution of a general state of light along the fibre, and the modes of a bent fibre. Numerous figures are used to illustrate the presented priciples., Tomáš Tyc., and Obsahuje seznam literatury
Success of erbium doped fiber amplifiers in telecommunications recently stimulated spectacular progress of fiber lasers that can be now considered as a substitute for conventional solid-state lasers in many applications. In the contribution we review basic principles of fiber lasers, including high-power fiber lasers that utilize cladding pumping. We summarize also important applications of these new sources of laser radiation and we present in more detail research results in this field in the Institute of Photonics and Electronics. and Úspěch erbiem dopovaných vláknových zesilovačů v telekomunikacích podnítil i nedávný pozoruhodný rozvoj vláknových laserů, které v mnoha aplikacích mohou nahradit konvenční pevnolátkové lasery. V článku jsou popsány základní principy vláknových laserů, včetně vláknových laserů s vysokým výkonem čerpaných přes plášť. Jsou zde také shrnuty nejdůležitější aplikace těchto nových zdrojů laserového záření a podrobněji jsou uvedeny výsledky výzkumu v tomto oboru v Ústavu fotoniky a elektroniky.