Kuitulaserissa käytettävän optisen kuidun pinnoitteen eheyden mittaus
Näppi, Reetta (2015)
Näppi, Reetta
Tampereen ammattikorkeakoulu
2015
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2015060111550
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2015060111550
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tarkoituksena oli suunnitella kuidun pinnoitteen eheyttä tarkasteleva mittalaite. Opinnäytetyö tehtiin yritykselle Corelase Oy, joka valmistaa kuitulasereita optista kuitua käyttäen.
Kuitulaserissa kuituun pumpataan optisesti valoa käyttäen pumppulaseria. Kuidussa valo kulkee pääosin ytimessä ja sitä ympäröivässä kuoressa. Näitä lasiosuuksia ympäröi pinnoite, jonka eheyttä pyritään työssä mittaamaan. Kun pinnoitteessa on vaurio tai aukko, näkyy se sironnan määrän kasvuna, kun valoa karkaa kuoresta.
Opinnäytetyössä tutkittiin valon fysikaalisia ominaisuuksia, kuten taittumista ja heijastumista. Lisäksi työn aikana suunniteltiin ja rakennettiin haluttu mittalaite. Suunnitteluvaiheeseen on sisällytetty Corelase Oy:lla aiemmin rakennettu sirontaa mittaava laite ja siihen liittyvät testit, joilla pyrittiin osoittamaan, että sironnan mittaus kuidusta on mahdollista.
Uuden mittalaitteen rakentaminen jakautui kolmeen osaan: sirontaa mittaavan laitteen rakentamiseen, kuituun valoa syöttävän puolijohdelaserin liittämiseen ja näiden integroimiseen kelalta kelalle -järjestelmään. Rakentamisen jälkeen mittauskokoonpanoa testattiin. Valon sironnan signaalia pyrittiin vahvistamaan omalla operaatiovahvistinkytkennällä. Lopullista signaalia kyettiin seuraamaan tietokoneelta testauspaneelin avulla.
Mittausjärjestelmä toimi osittain: mittalaite kykeni havaitsemaan vain selkeitä sirontapisteitä kuidusta mutta ei niitä mittauspisteitä, joita ei paljaalla silmällä voitu erottaa. Mittausjärjestelmää voi parantaa helpottamalla puolijohdelaserin liitäntää kelan kuituun ja vaihtamalla valoa sellaiseen, jonka numeerinen aukko on suurempi, jolloin valoa siroaa helpommin.
Kuitulaserissa kuituun pumpataan optisesti valoa käyttäen pumppulaseria. Kuidussa valo kulkee pääosin ytimessä ja sitä ympäröivässä kuoressa. Näitä lasiosuuksia ympäröi pinnoite, jonka eheyttä pyritään työssä mittaamaan. Kun pinnoitteessa on vaurio tai aukko, näkyy se sironnan määrän kasvuna, kun valoa karkaa kuoresta.
Opinnäytetyössä tutkittiin valon fysikaalisia ominaisuuksia, kuten taittumista ja heijastumista. Lisäksi työn aikana suunniteltiin ja rakennettiin haluttu mittalaite. Suunnitteluvaiheeseen on sisällytetty Corelase Oy:lla aiemmin rakennettu sirontaa mittaava laite ja siihen liittyvät testit, joilla pyrittiin osoittamaan, että sironnan mittaus kuidusta on mahdollista.
Uuden mittalaitteen rakentaminen jakautui kolmeen osaan: sirontaa mittaavan laitteen rakentamiseen, kuituun valoa syöttävän puolijohdelaserin liittämiseen ja näiden integroimiseen kelalta kelalle -järjestelmään. Rakentamisen jälkeen mittauskokoonpanoa testattiin. Valon sironnan signaalia pyrittiin vahvistamaan omalla operaatiovahvistinkytkennällä. Lopullista signaalia kyettiin seuraamaan tietokoneelta testauspaneelin avulla.
Mittausjärjestelmä toimi osittain: mittalaite kykeni havaitsemaan vain selkeitä sirontapisteitä kuidusta mutta ei niitä mittauspisteitä, joita ei paljaalla silmällä voitu erottaa. Mittausjärjestelmää voi parantaa helpottamalla puolijohdelaserin liitäntää kelan kuituun ja vaihtamalla valoa sellaiseen, jonka numeerinen aukko on suurempi, jolloin valoa siroaa helpommin.