Способ ускорения производства оптоволокна разработали в Перми
Как сообщает пресс-служба ПНИПУ, ученые вуза разработали автоматизированный лабораторный стенд, который одновременно изучает свойства заготовки для производства оптоволокна с помощью света и датчиков.
Обычно в процессе создания оптоэлектронных приборов используются заготовки из чистого стекла. Для улучшения свойств в них добавляют различные примеси. При этом производство требует точных измерений и контроля всех параметров, в частности, преломления света, его прохождения через стекло, качество распространения добавок.
Существующие сейчас системы измеряют каждую характеристику последовательно на разных устройствах, что требует много времени и материальных затрат. А предложенная пермскими исследователями разработка позволяет ускорить этот процесс.
Согласно информации, система работает следующим образом: в измерительный стенд горизонтально встраивается заготовка оптоволокна (от 10 см до 1,5 м). В процессе контроля она постепенно перемещается вдоль направляющей, а около нее перемещаются и специальные детекторы.
Излучение инфракрасного лазерного диода попадает в образец и благодаря эффекту люминесценции визуализирует места скопления активного редкоземельного металла. Затем инфракрасный фотодетектор улавливает этот свет и регистрирует его по всей длине образца.
Кроме того, в тестовом режиме апробируются методы оценки преломления света при помощи камеры и белого светодиода. Так, отразившись от специальной поверхности и пройдя через заготовку, он проецирует на матрицу фотоэлементов последовательность областей с разной цветовой информацией (наподобие QR-кода). Затем встроенный алгоритм обрабатывает полученные данные и сравнивает с параметрами идеального образца.
Кстати, в дальнейшем ученые планируют улучшить систему, чтобы она могла функционировать на основе искусственного интеллекта.
По словам ассистента кафедры общей физики ПНИПУ Константина Латкина, на данный момент погрешность измерения концентрации редкоземельного металла в системе не превышает 5%.
"Новизна подхода заключается в работе "сухим" методом, то есть заготовка не погружается в токсичное синтетическое масло, что делает процесс менее трудоемким и безопасным", — добавил младший научный сотрудник лаборатории фотоники ИМСС УрО РАН – филиала ПФИЦ УрО РАН Артем Туров.
Напомним, ранне в ПНИПУ разработали установку, повышающую эффективность оптоволоконной передачи энергии.
При этом система позволяет снизить рабочую температуру кристалла на 30-40°С и повысить эффективность его работы на 10%.
Напомним также, что ученые ПНИПУ предложили включать отходы оптоволокна в асфальтобетон.
За прототип взяли состав, содержащий щебень, мелкий заполнитель, минеральный порошок, битумное вяжущее и углеродное волокно в качестве упрочняющего наполнителя.
Фото: пресс-служба ПНИПУ.