Historia

W zakładce Multimedia można zapoznać się z archiwalnymi materiałami wideo i nagraniami audio dot. historii Pracowni Technologii Światłowodów.

Prace nad technologią światłowodów w Polsce zaczęły się w 1975 r. kiedy przebył do nas asystent profesora Szpiglera z Politechniki Warszawskiej w celu zakupienia od nas cienkich długich, giętkich kapilar szklanych. Urządzenie do ich produkcji zostało zbudowane u nas w latach wcześniejszych i służyło do zatapiania w szkło platynowych włókien czujników katarometrycznych, a później do produkcji szklanych kolumn kapilarnych. W czasie dyskusji pojawiło się stwierdzenie, że w najbliższym czasie spodziewany jest przełom w dziedzinie telekomunikacji, polegający na wprowadzeniu światłowodów zamiast tradycyjnych kabli miedzianych. Stosowane dotychczas kable miedziane w telefonii miały ograniczoną przepustowość i praktycznie został osiągnięty kres ich możliwości. Postęp w dziedzinie optoelektroniki umożliwił zastąpienie impulsów elektrycznych impulsami świetlnymi. Światłowód miał umożliwić transmisję takich sygnałów ze znacznie większą częstotliwością. Warto przypomnieć, że w tamtych czasach linie transmisyjne służyły głównie do przenoszenia rozmów telefonicznych w systemach wielokrotnych, w najśmielszych planach przewidywano transmisję sygnałów telewizyjnych, telegazety etc. Najwięksi optymiści nie przewidywali wówczas masowego rozwoju Internetu.

Dwaj pracownicy profesora Waksmundzkiego w Zakładzie Chemii Fizycznej UMCS, mgr Jan Wójcik oraz mgr Andrzej Gorgol – konstruktorzy urządzeń do wytwarzania rurek kapilarnych, spróbowali skonstruować pierwszy model światłowodu z dwóch gatunków szkieł o różnych współczynnikach załamania. Wiązki takich światłowodów miały tłumienie zbyt duże by można je było wykorzystać w telekomunikacji, lecz nadawały się do transmisji światła na krótkich odcinkach, rzędu kilku metrów. Zostały one zaprezentowane na I Krajowym Sympozjum „Światłowody i ich zastosowania”, któro odbyło się w 1976 w Jabłonnie koło Warszawy. Profesor Waksmundzki docenił perspektywy tego tematu i powołał zespół, zajmujący się technologią światłowodów. W krótkim czasie powstały prototypy maszyn do wytwarzania tzw. preform, czyli prętów z rdzeniem o wysokim współczynniku załamania metodą MCVD, czyli osadzania z fazy gazowej oraz wyciągarka do wytwarzania włókien światłowodowych. Po rozwiązaniu licznych problemów technologicznych otrzymano włókna o tłumieniu kilku dB/km nadające się do praktycznego wykorzystania.

W przeciągu czterech lat uzyskano włókno gradientowe dla λ = 850nm o tłumienności 4dB/km, po okablowaniu tłumienność jego wynosiła 7dB/km. Po wykonaniu kabla w 1979 roku położona została w Lublinie linia światłowodowa długości 2,5km łącząca dwie centrale telefoniczne. Urządzenia nadawczo-odbiorcze zbudowano w Politechnice Warszawskiej zaś położeniem linii telefonicznej i połączeniem jej z centralami zajęło się Okręgowe Laboratorium Poczty i Telekomunikacji, kierowane przez dyrektora Stanisława Zbyrada.

Już w 1982r. położono w Łodzi kabel wyprodukowany przez UMCS o długości 5km. W następnych latach badania nad światłowodami finansowane były przez OLPiT w Lublinie. Na bazie osiągniętych wyników została zaplanowana budowa fabryki – Ośrodka Techniki Optotelekomunikacyjnej (OTO) w Lublinie, który rozpoczął produkcję włókien gradientowych 850nm i kwarcowo-polimerowych oraz kabli według technologii opracowanej w PTŚ w 1983r.

Prace nad technologią światłowodów kontynuowano w ramach programu RR .I. 02. Prowadzone były w pięciu grupach tematycznych:

I grupa – wytwarzanie światłowodów za szkła kwarcowego metodami MCVD, PSL i sol-gel.

II grupa – obejmowała wytwarzanie światłowodów ze szkieł wieloskładnikowych metodami tyglowymi.

III grupa – badania nad wytwarzaniem światłowodów ze szkieł nietlenkowych.

IV grupę – stanowiły badania nad surowcami organicznymi dla:

a – technologii światłowodów polimerowych

b – otrzymywania osłon ochronnych na włókna.

Ze względu na brak aparatury do testowania właściwości wytwarzanych włókien zaplanowano także:

V grupę – obejmującą badania nad konstrukcją podstawowych przyrządów pomiarowych, właściwości preform i włókien oraz urządzeń do kontroli przebiegu procesu technologicznego a także opracowywanie niezbędnych dla technologii metod pomiarowych.

Obok zagadnień dotyczących samej technologii wytwarzania włókien do programu badawczego z natury rzeczy weszły również prace badawcze nad wytwarzaniem ultraczystych surowców na włókna i materiałów na pokrycia ochronne, a także prace teoretyczne niezbędne dla opracowania technologii.

Całokształt prac związanych z technologią wytwarzania światłowodów stanowił bardzo szeroki zestaw prac i badań obejmujących następujące zagadnienia:

1. Metody otrzymywania ultra czystych surowców;

2. Doskonalenie znanych i opracowanie nowych metod otrzymywania różnych typów światłowodów z różnych surowców (określenie parametrów wpływających, na jakość wytwarzanego włókna);

3. Doskonalenie maszyn dla produkcji preform i wyciągania włókien przez usprawnienie ich działania;

4. Syntezy różnych osłon lakierowych i badań procesu powlekania;

5. Prace nad wytworzeniem modeli kabli;

6. Metrologia właściwości włókien oraz kontrola procesu wyciągania (konstrukcja aparatury pomiarowej);

7. Badania teoretyczne – nad propagacją światła we włóknach oraz programowanie optymalnego profilu rdzenia włókna;

8. Prace nad niektórymi zastosowaniami światłowodów dla celów nietelekomunikacyjnych.

Przedstawiony zakres prac mógł być skutecznie realizowany tylko kompleksowo – przy udziale różnych specjalistów w zakresie chemii nieorganicznej, organicznej, fizycznej, fizyki, optoelektroniki i innych. W realizacji Programu RR. I. 02 brało udział 13 jednostek naukowo-badawczych. W wyniku badań powinny powstać modele laboratoryjne i prototypy, które z kolei przekazywane były do wdrożenia przemysłowego.

Daty rozwoju technologii światłowodów w Polsce

Rok	Sympozja i Konferencje	Opracowanie technologii
1975	–	Rozpoczęcie prac nad technologią MCVD –UMCS
1976	I Krajowe Sympozjum „Światłowody i ich zastosowania”. Jabłonna	Pierwsze wiązki światłowodowe ze szkieł o wysokiej tłumienności
1978	–	Pierwsze włókno kwarc-polimer λ = 850nm, α = 4dB/km
1978/79	–	Lublin, linia światłowodowa, 2.5km kabel, α = 7dB/km (UMCS)
1979	II Krajowe Sympozjum „Światłowody i ich zastosowania”. Jabłonna	Decyzja budowy fabryki światłowodów w Lublinie
1981	Seminarium „Techniki Pomiarowe” – Lublin	–
1982	–	Łódź – Linia światłowodowa, kabel 5km – UMCS Utworzenie Pracowni Technologii Światłowodów UMCS Uruchomienie Oddziału Badawczo-Produkcyjnego Światłowodów (metoda tyglowa), Huta Szkła – Białystok
1982	Sympozjum „Światłowody nietelekomunikacyjne”. Białystok	–
1983	III Krajowe Sympozjum „Światłowody i ich zastosowania”. Jabłonna	Powstanie OTO – Ośrodek Techniki Optotelekomunikacyjnej – Lublin
1985	–	Poznań, linia światłowodowa, kabel 6.5km (OTO) Koordynacja CPBR Warszawa Koordynacja RR – I – 02 Lublin
1986	IV Krajowe Sympozjum „Światłowody i ich zastosowania”. Jabłonna	Warszawa linia światłowodowa kabel 5.5km (OTO) Łódź linia światłowodowa kabel 4.2km i 3.2km (OTO) Poznań linia światłowodowa kabel 4.9km Miedzeszyn linia światłowodowa kabel 5.5km
1987	I Krajowa Szkoła Optoelektroniki	Powstanie Spółki „Optotrakt” Lublin Łódź linia światłowodowa kabel 7.5km (OTO) Warszawa linia światłowodowa kabel 5.3km (OTO)
1988	II Krajowa Szkoła Optoelektroniki	–
1989	V Krajowe Sympozjum „Światłowody i ich zastosowania”. Warszawa III Szkoła Optoelektroniki. Kazimierz	–

Przez następne 9 lat OTO produkował kable światłowodowe a Pracownia Technologii Światłowodów stanowiła jego zaplecze naukowo-badawcze. Burzliwy rozwój technologii światłowodów w świecie spowodował wyraźny spadek ich cen. Niewielka skala produkcji w lubelskim zakładzie nie stanowiła konkurencji dla potentatów w tej dziedzinie przemysłu. W 1992r. rachunek ekonomiczny spowodował konieczność przejścia na import tańszych włókien z zagranicy. Pracownia Technologii Światłowodów zajęła się technologią specjalnych włókien światłowodowych, o których informacje pojawiały się w ówczesnej literaturze naukowej. Tak doszło do opracowania pierwszych modeli światłowodów fotonicznych.

Otrzymane nagrody m.in.:

• Nagroda Zespołowa I-go stopnia MNSzWiT „Za osiągnięcia w dziedzinie badań naukowych – Opracowanie technologii i wdrożenie do produkcji światłowodów gradientowych”(1984 r.),

• Państwowa Nagroda Zespołowa II-go stopnia w dziedzinie techniki „Za wyniki badań związanych z technologiami wytwarzania światłowodów ukierunkowanych na zastosowanie w gospodarce krajowej” (1988 r.),

• Wojewódzka Nagroda Zespołowa I-go stopnia „Za wybitne osiągnięcia w dziedzinie nauki i techniki”(1988 r.),