| by Zdzisław Jankiewicz | No comments

12. PBZ – Programy Badawcze Zamawiane

               Wiele razy wspominałem o istnieniu tych programów. Miały specyficzne uzasadnienie. Miały to być programy wieloletnie, obejmować większą liczbę wykonawców. Nosiły nazwę Programów Badawczych Zamawianych i miały wynikać z potrzeb gospodarczych państwa oraz miały być ZAMAWIANE. Aby z tej szansy skorzystać należało jak zwykle wystąpić o taki grant, przekonać właściwe osoby i wtedy stawał się on potrzebny i był ZAMAWIANY. My stosowną propozycję złożyliśmy. Zachowała się nawet w moich papierach kopia pisma do Pana Ministra Przemysłu i Handlu Klemensa Ścierskiego z prośbą o ustanowienie Programu. Nosi datę 5. Maja 1995 r. i jest podpisana przez czterech profesorów: W. Wolińskiego, Z. Jankiewicza, B. Mroziewicza i A. Jeleńskiego. Reprezentowaliśmy Komitet Optoelektroniki SEP. W przyszłości ten zespół znacznie się rozszerzył. 

Pisałem też już co było przyczyną, powodem tego wystąpienia. Była nią zasadnicza zmiana kierunku rozwoju całej techniki laserowej spowodowana postępem w rozwoju laserów półprzewodnikowych. Postęp związany był z wprowadzeniem nowych technologii epitaksji (znanych powszechnie pod nazwą MOCVD i MBE) oraz nowych, w tym o szerokiej przerwie energetycznej, półprzewodników. Urządzenia do epitaksji stały się znacznie bardziej złożone i droższe, ale w wyniku budowane z ich wykorzystaniem lasery bardziej sprawne, o większych mocach i długożyciowe. Dla uzupełnienia obrazu należy dodać, że stosowane już metody elektroniki scalonej pozwalają budować zespoły diod laserowych w postaci licznych linijek i macierzy.

Nowe lasery półprzewodnikowe zwane często diodami laserowymi (DL) zaczęły być wykorzystywane do wzbudzania laserów ciała stałego. Nowa, powstała w ten sposób rodzina laserów ciała stałego zwana DPSSL (Diode Pumped Solid State Lasers) została znacznie rozszerzona. Pojawiły się lasery o krótkich rezonatorach tzw. mikrolasery i lasery z ośrodkami w postaci światłowodów – lasery włóknowe. Wydawało się, że te nowe lasery będą miały znacznie lepsze parametry i znajdą szersze niż dotychczas budowane zastosowania. 

Czas także wyjaśnić, dlaczego lasery półprzewodnikowe mogą mieć znacznie większe w stosunku do innych laserów, sprawności. Posłużę się tu metodą, jaką często stosowałem w prowadzonych wtedy dyskusjach. Jedno ze stosowanych podziałów laserów brało pod uwagę rodzaj czynnego elementu kwantowego: atom, jon, molekuła. Stosując to kryterium stawiałem pytanie do której z tych grup możemy zaliczyć laser półprzewodnikowy? Często o to pytałem moich kolegów. Przeważnie na to pytanie brak było odpowiedzi. Nie pasuje do żadnej. Wyjaśnijmy więc sobie bliżej ten problem teraz. 

W laserze półprzewodnikowym wstrzykujemy do pasma przewodnictwa półprzewodnika elektron, który następnie przechodząc do pasma walencyjnego (o niższej energii) traci swoją energię o wartość w przybliżeniu równą wartości przerwy energetycznej. To właśnie ona może być wyemitowana w postaci fotonu. Na tym polega cała filozofia tego lasera. Aktywnym elementem kwantowym w tym laserze jest więc elektron. Przyjęło się sprawność urządzeń elektrycznych definiować w odniesieniu do poziomu energii w sieci. W uproszczeniu mówi się czasem – odniesione do gniazdka. Tam elektrony mają już dosyć dużą możliwą potencjalną energię reprezentowaną napięciem elektrycznym 220 V. W sieci mamy więc do czynienia ze swobodnymi elektronami w pasmie przewodnictwa metali i elektrony te wprowadzane do lasera półprzewodnikowego są już na poziomie pasma przewodnictwa tzn. wzbudzone. Inwersja obsadzeń jest już zapewniona. Nie trzeba jej sztucznie wywoływać, jak w innych typach laserów. To, dlatego tak definiowana sprawność lasera półprzewodnikowego jest z reguły wyższa od 50%, podczas gdy w większości innych laserów nie przekracza 1%[1] Spotkałem kiedyś zapowiedź chyba w Laser Fokus, że w USA przeznaczono stosunkowo duże środki na program przekroczenia w półprzewodnikowych laserach sprawności 80%. Pewno nie dało się tego zrobić, bo jak dotąd tak dobrych laserów brak. 

Powróćmy do PBZ. Dotychczasowa dyskusja miała na celu przekonać czytelnika, że powołanie PBZ poświęconego tym zagadnieniom miało sens. Chcieliśmy przekonać decydentów, że „świat laserowy” nabiera tempa, oddala się i chcąc utrzymać z nim kontakt powinniśmy w naszych ośrodkach badawczych podobne badania podjąć.

Propozycja została złożona do Ministerstwa Przemysłu (równorzędnego, bo mogło nazywać się inaczej, np. Gospodarki). Początkowo wyglądało, że sprawa jest do załatwienia. Tak wyglądało na dostatecznie niskim szczeblu. Szczebel choć niski był na tyle ważny, że należało go pokonać. Tu naraz pojawiła się trudność. Szczebel doszedł do wniosku (może chciał nas wykorzystać) by program połączyć z innym, zgłoszonym przez znanego profesora dotyczący laserowego gięcia blach i konstrukcji stalowych. Piszę czego ten program miał dotyczyć, a nie jak się nazywał. Nazwy nie znałem i nie pamiętam. Nie było wątpliwości, że to ten program (a właściwie jego wykonawca) miał poparcie szczebla, a nie nasz. Nasz miał go jedynie wspomóc. Były to jednak tak różne jakościowo programy, że łączenie ich wydawało się mało sensowne. Ponadto zarówno wtedy jak i teraz uważam, że do gięcia blach laserów raczej nie powinno się używać. Na połączenie programów nie wyraziłem zgody co spowodowało wylądowanie naszego projektu głęboko na dnie szafy bez praktycznej możliwości wyjęcia go stamtąd. Sprawa wydawała się beznadziejna do momentu, gdy spotkałem na ministerialnym korytarzu swego byłego studenta z WAT. Były student (głowy nie dam, ale wydaje mi się był to Janusz Chłodziński) okazał się aktualnym pracownikiem departamentu obronnego ministerstwa i z uwagą wysłuchał mojej argumentacji uzasadniającej celowość powołania PBZ. Wiedział też jak się do tego zabrać. Należało wyjąć propozycję projektu ze „szczebla” gdzie utknął i złożyć go ponownie do departamentu, gdzie pracował mój znajomy. Jeszcze tylko małe kłopoty z wyjęciem wniosku (wnioski nie zatwierdzone nie muszą być zwracane) i jego odszukaniem (głęboka szafa) i już sprawa odżyła na nowo. Przypuszczam, że moja argumentacja za przyjęciem wniosku była skuteczna. Inaczej musiałbym się przyznać może nie do korupcji (nie miałem czym płacić, bo skąd) ale do (nie zamierzam obrażać mego znajomego) jego protekcji. Naprawdę chciał nam pomóc i rzeczywiście pomógł . Pomówmy zatem o tej argumentacji. 

Pamiętam chyba na konferencji w Monachium wysłuchałem referatu na temat mikrolaserów ciała stałego DPSSL, w którym materiałem czynnym był YAG:Nd3+. Udało im się pompując materiał Diodą Laserową wykonać ten laser jako jednoczęstotliwościowy. Takich uruchomień bez pompy DL nie można wykonać. Zajmowaliśmy się wtedy budową Holokamery z laserem rubinowym. Pompa DL rozszerzyłaby znakomicie nasze możliwości. Oczywiście nie w rubinie. Tam pompa powinna mieć szerokie widmo świecenia, ale w innych domieszkach tak. Widziałem sens i potrzebę zajęcia się tą problematyką. Dodatkowo zaczęły się pojawiać lasery włóknowe. Pierwszy pokazał mi go Gaponcew. 

Gaponcewa poznałem w USA chyba w 1992 r. Nosił z sobą i pokazywał wszystkim niewielkie pudełko (pół pudełka do butów) z którego wystawał światłowód. Twierdził, że na jego wyjściu miał moc 100 mW CW. Sądząc po jasności plamki obserwowanej za pomocą noktowizora mogła to być prawda.

W czasach ZSRR pracował w Moskwie w tajnym instytucie prowadzącym badania dla wojska. Dlatego, jak twierdził, nie spotkałem go w czasie swoich tam podróży. Obcokrajowców do jego instytutu nie przyjmowano. Po upadku ZSRR wyjechał do Niemiec, a następnie do Stanów Zjednoczonych. Tam szybko zrobił karierę. Założył firmę IPG produkującą lasery włóknowe, które podbiły świat. Dziś to bardzo znana firma. Zdaje się, że ich laser także zostały zakupiony do IOE WAT. To tak na marginesie. 

               Najważniejszym dla nas był dostęp do odpowiednich pompujących laserów półprzewodnikowych – DL (Diod Laserowych). Odpowiednich oznaczało przydatnych do pobudzania laserów ciała stałego. W tym czasie powszechnie w tych laserach jako materiał czynny wykorzystywano YAG:Nd3+. Domieszkowano jonami neodymu także szkła w tym włókna. Na takich szkłach próbowaliśmy i zrobiliśmy laser do badań nad syntezą termojądrową S. Kaliskiego. 

Aby wyjaśnienia celowości przejścia do pompy za pomocą DL posłużę się rysunkiem, 

który często zamieszczaliśmy w naszych publikacjach[2]. 

Rzut oka na ten rysunek wyjaśnia wzrost sprawności pobudzania diodowego. Pasma pochłaniania jonu neodymu są stosunkowo wąskie i niezbyt liczne, a widmo świecenia lampy ksenonowej jednorodne i szerokie. Stopień wykorzystania tego promieniowania mierzony iloczynem pasma świecenia i pasm pochłaniania nie jest niestety wysoki. 

Jony neodymu za pomocą DL pobudzane są poprzez poziom leżący w podczerwieni przez dopasowanie jej widma promieniowania do pasma 4F5/2 jonu neodymu. Przez to jeden z zasadniczych członów sprawności lasera mierzony ilorazem ng/np uległ maksymalizacji. Dokładne dopasowanie widma generacji DL do pasma absorpcji jonu Nd3+następuje przez dobór składu półprzewodnika AlGaAs laserowej diody pompującej. Nic dziwnego, że sprawność laserów domieszkowanych neodymem wzrosła z maksimum 1% do ok. (10 – 20)% .

               Niestety tu ujawniła się dodatkowa wada tej domieszki. Szerokość pasma poziomu 4F5/2 jest zbyt mała w stosunku do zmian częstotliwości emisji diody wywoływanej chociażby zmianami temperatury. Stąd konieczność temperaturowego dostrajania pasma generacji diody do centrum pasma pochłaniania materiału i automatycznego ich utrzymywania w trakcie pobudzania lasera ciała stałego. Ta dodatkowa trudność podrażała diody pompujące i utrudniała ich produkcję. Wyjściem była rezygnacja z domieszki czynnej w postaci jonu Nd i zastąpieniem jej domieszką w postaci jonu iterbu – Yb. Iterb ze względu na ubogie pasma absorpcji w zakresie widzialnym nie był wykorzystywany jako domieszka czynna laserów ciała stałego pompowanych lampami. Za to ma podobne lub lepsze parametry przy pompie DL. Długość fali generacji jest podobna 1,053 μm (neodym !,064 μm), a pasmo wzbudzenia podobnie jak neodym w zakresie 0,8 μm, ale na tyle szersze, że nie wymaga ani temperaturowego dostrajania, ani tym bardziej termicznej stabilizacji jak w przypadku neodymu. 

12.1. Pierwszy Program Badawczy Zamawiany

               Nasze PBZ-ty tworzone były wtedy, gdy panującą domieszką laserów ciała stałego był neodym i był on (PBZ) podporządkowany tym rygorom. Przejdźmy do konkretów. PBZ, który udało się nam uruchomić miał oficjalną nazwę:

PBZ-023 10 pt. „Diody laserowe dużej mocy i lasery z ciałem stałym pompowane diodami laserowymi – opracowanie technologii wytwarzania materiałów i podzespołów oraz konstrukcji urządzeń laserowych”, został powołany decyzją Przewodniczącego Komitetu Badań Naukowych w dn. 16. 05. 1994 r. i zrealizowany był w latach 1994 – 1998,

Uczestnikami (wykonawcami) programu byli:

  1. Wojskowa Akademia Techniczna (Instytut Optoelektroniki)
  2. Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych
  3. Politechnika Warszawska
  4. Instytut Technologii Elektronowej (ITE).

Każdy z uczestników programu był zainteresowany w czynnym udziale w nim. To zrozumiałe dawało bowiem dostęp do pieniędzy. My też. Chcieliśmy mieć dostęp do laserów półprzewodnikowych. Takich do pobudzania laserów ciała stałego. Jednak zainteresowania te nie w pełni pokrywały się z zainteresowaniami innych uczestników programu. Nie wszyscy dążyli do tego samego celu. Laserami półprzewodnikowymi zajmowali się w ITE profesorowie Bohdan Mroziewicz i Maciej Bugajski. Mieli tam też najlepszą aparaturę MBE do tego celu. Czy wierzyłem, że w ITE powstaną i będą dostarczane DL do pobudzania np. mikrolaserów Nd:YAG? Nie do końca. Zbyt się „szanowali” by być zaledwie dostarczycielami laserów dla innych. O tym wiedziałem. Ponadto dyrektorem ITE był działacz partyjny prof. Cezary A. Ambroziak, który niezbyt lubił dyrektora ITME i na pewno zrobiłby wiele by mu zaszkodzić. Dyrektorzy instytutów mają sprzeczne interesy i przynajmniej niektórzy nie kochają się. Dotyczyło to także Łuczyńskiego i. Ambroziaka. Dało się to zauważyć już na samym początku programu. Każde zadanie naukowe ma pewne środki, które mogą być wydane na administrację w tym zakupy nie związane z aparaturą badawczą – np. papier, drukarka, tonery itp. Takie wydatki przewidywałem również w trakcie kierowania PBZ. Konsultacja w instytucji zlecającej (wtedy był to KBN, później już Ministerstwo Nauki) wykluczyła dotację dla kierownika PBZ. Wystarczy, że mają kierownicy zadań. Moje obiekcje wywoływały nawet zdziwienie. Całość środków przecież przekazywana była do mnie i mogłem nimi dysponować. Ja jednak lubię jasne sytuacje. Dlatego w umowach z poszczególnymi kierownikami zadań zawarłem klauzulę pozostawienia w dyspozycji instytucji kierującej PBZ 2% środków przeznaczonych na obsługę administracyjną. Wyraźnie było zaznaczone, że środki te są przeznaczone na obsługę administracyjną kierownika PBZ. Wszyscy uczestnicy PBZ to rozumieli i na to się zgodzili, z wyjątkiem jednego – ITE. Kierownik tej części programu prof. B. Mroziewicz rozłożył ręce i wskazał na dyrektora instytutu. Dyrektor się nie zgadza, wskazując, że środki te są do wyłącznej dyspozycji instytucji wykonującej zadanie naukowe. Ja byłem gotowy postąpić zdecydowanie i zagrozić pominięciem ITE w programie. Dyr. Łuczyński był bardziej wyrozumiały, zdecydował dodać mi pieniądze z ITME do wymaganego poziomu i machnąć na fochy C. Ambroziaka ręką. Mnie to satysfakcjonowało, chciałem mieć pieniądze na kierowanie projektem. Skąd nie ważne. Zresztą i tak jak okazało się w praktyce, środki te były niewystarczające i ITME pokrywało ewentualne dalsze niewielkie potrzeby.

               Tematyka projektu:

1. „Opracowanie technologii wytwarzania heterostruktur InGaAs/GaAs (940-980 nm.) oraz heterostruktur AlGaAS/GaAs (810 nm) typu MQW GRINSCH, matryc diod laserowych do pompowania laserów na ciele stałym domieszkowanych neodymem”:

       1.1 „Opracowanie technologii wytwarzania heterostruktur laserowych GaAs/InGaAs/AlGaAs (l=980 nm) typu MQW GRINS CH” metodą MBE – ITE

            1.2. „Opracowanie technologii wytwarzania heterostruktur laserowych GaAs/InGaAs/AlGaAs (940 i 980 nm) oraz hetrostruktur AlGaAs/GaAs (810 nm) typu MQW GRINCH oraz matryc diod laserowych do pompowania laserów ciała stałego domieszkowanych Nd” – metodą MOCVD – ITME

2. „Grupa zadań 2:            

2.1. „Opracowanie technologii i charakteryzacja materiałów Nd:YAG (koncentracja 1.3-1.5%) i Cr :YAG” – ITME

2.2. „Opracowanie technologii i charakteryzacja cienkowarstwowych struktur NdYAG/YAG” – ITME

2.3. „Opracowanie technologii i charakteryzacja włókien światłowodowych domieszkowanych Nd i Er” – ITME

3. Grupa zadań 3:

3.1. „Opracowanie metod wzbudzania, podzespołów i konstrukcji laserów objętościowych Nd:YAG impulsowych, pobudzanych diodami laserowymi quasi-cw i cw” – IOE WAT

3.2. „Opracowanie metod wzbudzania, podzespołów i konstrukcji laserów objętościowych Nd:YAG CW (w tym jednoczęstotliwościowych), pobudzanych diodami laserowymi” – IOE WAT

3.3. Opracowanie, wykonanie i przebadanie w warunkach zbliżonych do rzeczywistych modelu dalmierza średniego zasięgu. – IOE WAT

Cały projekt został wyceniony na ok 4,5 mln zł. Był to jeden z najtańszych tego typu projektów. Biorąc pod uwagę stopień znajomości jego projektodawców w tzw. kołach decyzyjnych nie mógł być lepiej wyceniony. I tak byliśmy zadowoleni, chociaż wszystko wypadało skromnie. Aby coś kupić i móc wyjechać na konferencja, należało oszczędzać na robociźnie. Po prostu nie braliśmy pieniędzy za pracę w godzinach popołudniowych. Podziału środków nie przytaczam. W kolejności było ITME, IOE WAT, PW i ITE. To zresztą wynika z ilości zadań. 

Nie miałem żadnego doświadczenia bycia kierownikiem PBZ. Wiedziałem jedno, że trudności pojawiają się w realizacji tematyki na styku przy realizacji jakiegokolwiek zadania w więcej niż w jednym z zespołów. Takie prace były. Dlatego zażądałem w takich przypadkach, aby zespoły te dokonały uzgodnień: w jakich terminach, co i w jakiej formie będą sobie przekazywać. Był to dobry krok, tym bardziej, że przekazywanie było komisyjne. Nie można było robić tak, jak ja tego doświadczyłem we współpracy z zespołem prof. J. Piotrowskiego, że zamiast elementów dostawałem publikację, jakie wspaniałe są to wyroby. W pozostałych sprawach ograniczyłem się do bycia skrzynką przekaźnikową wyników pomiędzy zespołami wykonawczymi a zleceniodawcą. Tak w rzeczywistości traktowani byli wykonawcy przez urzędników ministerstwa. 

          Dawało mi to dość dużo swobodnego czasu, który starał się zagospodarować dyrektor ITME. Miał pewno w tym swój cel. Przede wszystkim zadbał, bym dostał w ITME pomieszczenia do swojej dyspozycji i jego odpowiednie wyposażenie. Ponieważ zleceniodawca wymagał, bym jako kierownik PBZ był pracownikiem Instytutu na cały etat, to i warunki pracy temu odpowiadały. WAT wyraził zgodę na takie rozwiązanie. Stałem się więc pracownikiem na dwóch etatach w IOE WAT i ITME. Osobiście nie narzekałem, chociaż pensje w obydwu instytucjach kształtowały się w dolnych poziomach ich możliwości. 

          Jako osoba dość znana w środowisku specjalistów optoelektroników, jako pracownik WAT, byłem często zapraszany jako ekspert w pracach różnych zespołów oceniających programy badawcze lub zespołach je oceniających po wykonaniu. Pojawiły się wtedy tzw. programy strategiczne, co stwarzało szczególnę potrzeby na powoływanie takich zespołów. Wyjątkowo ważnym wręcz doniosłym wtedy programem strategicznym był program prof. Porowskiego nazywany popularnie „niebieską optoelektroniką”. W tym miejscu trzeba koniecznie napisać cokolwiek o pojawiających się zwyczajach, fatalnych zwyczajach, przy składaniu wniosków o finansowanie prac badawczych i ich rozliczeniach.

          Przyczyną wszelkich nieprawidłowości był praktycznie brak merytorycznych rozliczeń wykonywanych prac badawczych. Po pierwsze przydzielane prace badawcze bardziej traktowane były jako dotacja niż potrzeba wykonania usługi czy opracowanie metody badawczej itp. Niektóre z prac były merytorycznie chybione, ale zlecane adresowanym zespołom z góry traktowane jako dobrze ulokowane i wykonywane. Przecież w swej mądrości ministerialny zleceniodawca nie może się mylić. Ten pogląd stał się z czasem dominujący. Zatwierdzony do realizacji program nie mógł być merytorycznie chybiony. Trwanie tej zasady powodowało, że ewentualni wykonawcy prac badawczych zaczęli zdawać sobie sprawę, że nikt na wyniki ich pra nie oczekuje i mogą sobie pozwolić na odstępstwa otrzymywanych wyników w stosunku do zapowiadanych rezultatów we wnioskach. Od tego już tylko krok do zapowiedzi we wnioskach otrzymania wyników mniej lub wręcz mało realnych. Pracownicy nauki są też tylko ludźmi i jeżeli można powiększyć prawdopodobieństwo otrzymania projektu wspomagając go przesadą w zapowiadanych rezultatach, to nic zdrożnego. Tego i tak nikt nie sprawdza. W ten sposób problem narastał i narastał. Uczestnicząc w licznych zespołach oceniających wnioski projektów i ich wykonania na problem ten starałem się zwracać uwagę jako wyjątkowo niekorzystny. Może dlatego zwrócił na moje stanowisko prof. Włodzimierz Janke z politechniki koszalińskiej, członek zespołu (może przewodniczący) Z 11 zajmującego się oceną projektów z zakresu elektroniki. W ich kompetencji znalazły się także projekty optoelektroniczne. To z jego inicjatywy zaproponowano mi kierowanie Sekcją oceniającą postępy w zakresie projektu strategicznego „niebieska optoelektronika”. Tak utarło się go nazywać, chociaż nazwa jest nieco absurdalna i sam program zapewne nazywał się inaczej. Nazwa ”niebieska optoelektronika” tak przylgnęła do niego, że pozostawimy ją także tu. Sekcja już istniała i była prowadzona przez innego znanego profesora, chociaż tu nie będę go wymieniał. Kierownik Zespołu Z 11 prof. Włodzimierz Janke wyjaśnił mi, dlaczego nie są z pracy Sekcji zadowoleni. W wyniku dyskusji członków Sekcji, członkowie Zespołu otrzymywali oceny poszczególnych jego członków, a nie Sekcji jako całości. Oni chcieli jednak mieć ocenę całości Sekcji zarówno poszczególnych etapów projektu jak też jego całości. Rozumiałem potrzeby zespołu Z 11, chociaż może powinienem nieco ostrożniej podejść do tych potrzeb i wyraziłem zgodę na mój udział w kierowaniu Sekcją.

               Prof. Sylwester Porowski w złożonym przez siebie projekcie strategicznym był szczególnie skłonny do składanie obietnic mało realnych do spełnienie w praktyce. Jego pomysł na projekt strategiczny zakładał, że epitaksję struktur GaN, wykorzystywanych do generacji promieniowania zakresu 400 nm (kolor niebieski promieniowania – stąd nazwa” niebieska optoelektronika”) nie będzie prowadził na podkładach z szafiru, tak jak to robili pierwsi autorzy tych laserów (Japończycy), a na podkładach z kryształów GaN. Pomysł wziął się stąd, że prof. S. Porowski wcześniej syntezował ten trudny w hodowli kryształ metodą wysokiego ciśnienia. Z laserami półprzewodnikowymi w zasadzie nie miał wcześniej do czynienia. Nawet w wykonywaniu prostszych już wcześniej produkowanych. Uznał pewno, że sama technologia laserów nie wnosi istotnych problemów, a zapewnienie jednorodności podłoża i warstwy epitaksjalnej rozwiąże wszelkie trudności technologii tych laserów i będzie można jedynie cieszyć się sukcesami. O tym wszystkim dowiedziałem się niestety później, gdy byłem już szefem sekcji i wycofanie się z tej funkcji nie było już możliwe. Muszę się przyznać, że w pewnym sensie uległem sugestywnej argumentacji profesora, że zapewnienie jednorodności podłoża i warstw wiele problemów ich technologii powinno rozwiązać.

Mój niepokój i zastrzeżenia budziły inne problemy. Syntezowane kryształy w Instytucie Wysokich Ciśnień PAN (tak jak się wydaje nazywała ta jednostka badawcza) miały rozmiary milimetrowe, podczas gdy wymagane rozmiary płytek podłożowych do epitaksji liczone były w calach. Rozbieżności te nie wskazywały na możliwość użycia syntezowanych przez prof. S. Porowskiego kryształów do w miarę wydajnej technologii diod GaN dla jego „niebieskiej optoelektroniki”. Dalej już było tylko gorzej. Prof. S. Porowski nie tylko obiecał wykonywanie stosownych laserów, ale przejęcie ich światowej produkcji na poziomie 2%. W tym celu powołał organizację produkcyjną i szumnie nazwał ją >>Top GaN<<. Chyba można było kupować udziały w tym przedsięwzięciu. Jakby nie sądzić rozmach w tych zamiarach i oczekiwania były tego rodzaju, że nie było podstaw do nadziei aż na tak pozytywne rezultaty. Ja raczej ich nie widziałem i sądziłem, że prof. S. Porowski „idzie na całość”. Życzyłem mu wszystkiego najlepszego, ale podejrzewałem, że z pewnością pojawią się kłopoty. Nie myślałem, że aż tak szybko i niespodziewanie. Na wszelki wypadek starałem się zapewnić członkom Sekcji różnorodne reakcje na pojawiające się możliwe sytuacje. Członkowie sekcji mogli zgłaszać swoje stanowiska na piśmie, a w przypadku braku zgody na przegłosowane stanowisko, możliwość zgłaszania zdania odrębnego. Okazało się to niepotrzebna. Mieliśmy wyjątkowo wspólnie brzmiące wnioski i głosowania były wyjątkowo zgodne. 

               Zbliżył się w tym czasie etap projektu, w którym powinny pojawić się lasery generujące moce ciągłe (CW- continus wave) o stosunkowo niewielkiej mocy 5 mW. Sekcja przyjęła oczywistą definicję generacji CW: wytwarzanie promieniowania na założonym poziomie mocy od momentu włączenia urządzenia do mementu jego wyłączenia. Niestety wytwarzane lasery mocy 5 mW w sposób ciągły generować nie chciały. Wytwarzane struktury przy zasilaniu ciągłym, nie osiągając progu generacji ulegały degradacji i zniszczeniu. Dla wszystkich, stykających się nie tylko z laserami, lecz w ogóle z półprzewodnikami sprawa była jasna: wytwarzane struktury miały zbyt duże straty. Lasery przed osiągnięciem progu generacji zbytnio się nagrzewały, przez co straty ich dodatkowo rosły itd., aż do zniszczenia struktury. Czas płynął, a etap generacji 5 mW mocy CW ciągle nie był zaliczony. Wtedy rozpoczęły się zabiegi jak nagiąć przepisy do rzeczywistości realizacji tego etapu projektu. Prof. S. Porowski zaproponował, że ponieważ istnieje nieprzerwana (ciągła) generacja impulsowa, to można uznać ją za CW. Pamiętam, że wtedy pozwoliłem sobie na żart, twierdząc, że zgadzając się na to mógłbym zostawić sobie dyplom profesora, ale dyplom inżyniera powinienem oddać. 

Działania sekcji, a w szczególności jej szefa zaczęły być krytykowane w kręgach fizyków, znajomych szefa projektu strategicznego. Zaczęto mówić o zazdrości czy nawet zawiści. Nie było powodu do zazdrości. Nie zajmowałem się laserami półprzewodnikowymi, „optoelektroniką niebieską” w szczególności. W tym czasie zbliżył się etap programu strategicznego, w którym miał być osiągnięty poziom generacji mocy CW 50 mW. Wtedy w dokumentach programu znalazł się po50 mW dopisek „w impulsie”. Było to jawne oszustwo. Na dodatek moc 50 mW CW w pełni charakteryzuje wymogi etapu, zaś z dopiskiem „w impulsie” musi charakteryzować parametry impulsu. Bez takiej charakterystyki, w zasadzie o tej generacji nic nie wiemy. 

               Rozmawiałem o tym z Przewodniczącym Polskiej Akademii Nauk. Z rozmowy wyszedłem zdruzgotany. Prezes PAN tłumaczył mi, jakie to mało budujące, gdy przy ogólnym braku sukcesów w naszej nauce, tak ważny projekt strategiczny nie jest oceniany pozytywnie. Odniosłem wrażenie, że brak sukcesów projektu strategicznego jest wynikiem nie działania realizatorów projektu, a ocen sekcji. Zgodnie z założeniem początkowym sekcja miała dopomóc zespołowi Z11 zrozumieć i prawidłowo ocenić realizację programu. W rezultacie końcowym chciano, by sekcja pomogła zespołowi i ministerstwu wbrew realnym wynikom pozytywnie go ocenić. Przewodniczącym tak działającej sekcji nie godziłem się zostać. Jeżeli ministerstwo chce koniecznie ocenić pozytywnie projekt strategiczny, może to zrobić biorąc na siebie za to odpowiedzialność. Sekcja (z moim przewodnictwem) ministerstwu tego nie umożliwi. Obejmując przewodniczenie sekcji otrzymałem odpowiednie pismo powołujące mnie na to stanowisko. Zakończenie działania sekcji odbyło się bez fanfar. Po prostu ministerstwo przestało zwoływać kolejne posiedzenia sekcji i jak zwykle projekt został rozliczony „jak zwykle”. O obietnicy 2% światowej produkcji „niebieskiej optoelektroniki” nikt nie pamiętał. 

               W dniach 9 – 13. 09. 2024 odbyło się XIV cykliczne Sympozjum Techniki Laserowej w Rynie (Warmia). Jako profesor senior byłem na obrady STL XIV zaproszony i w nim uczestniczyłem. Wysłuchałem referatu prof. Piotra Perlina na temat Diod Laserowych. Zapytałem jakie moce ciągłe oferuje TOP GaN w wytwarzanych przez siebie DL. W odpowiedzi usłyszałem, że firma nie specjalizuje się w produkcji laserów GaN ciągłego działania. Produkują i sprzedają jedynie lasery impulsowe. Oznacza to, że zarówno Instytut Wysokich Ciśnień (IWC PAN), jak i TOP GaN dotąd nie uporały się z generacją ciągłą w tych strukturach. Oznacza to, że ich struktury mają własności (wady) nie pozwalające budować DL CW. Na świecie takie lasery są budowane i oferowane. Upłynęło dużo czasu, by przyczyny tego stanu poznać i ewentualnie usunąć. Lasery półprzewodnikowe z natury rzeczy są laserami umożliwiającymi generację CW. Dlaczego struktury GaN na podłożu GaN tego nie zapewniają, specjaliści z IWC PAN i TOP GaN nam nie wyjaśniają.

               Moje kontrowersje z prof. S. Porowskim przypadły na okres, gdy kończył czas realizacji kierowanego przeze mnie pierwszego PBZ. Nie mogę tych faktów łączyć, ale ich zbieżność jest zastanawiająca. Otóż zostałem powiadomiony przez zleceniodawcę, że PBZ-023 10 przewidziany jest do kontrolo NIK, oraz w ITME pojawił się Franciszek Karpiński – pracownik NIK z stosownym zadaniem. Pan Franciszek przebywał w ITME około trzy miesiące wertując pracowicie teczki dokumentów gromadzonych przez p. Anię prowadzącą sprawy PBZ. Wtedy okazało się jak genialnym pociągnięciem było utworzenie skromnego funduszu koordynacyjnego. Wiadomo było, że dysponowałem funduszami na proste zakupy. Na te cele nie były wykorzystywane fundusze przeznaczone na naukę. Niewielkie dodatki były z funduszy ITME i było to zaznaczone.

 Gdyby mnie zlecono kontrolę PBZ wiedziałbym, gdzie ewentualnie szukać mankamentów. Dotyczyłyby spraw merytorycznych. O nich na szczęście nie wiedział p. Franciszek i nie był w stanie nimi się zająć. Mam nadzieję, że pod koniec tego rozdziału parę słów uda mi się na ten temat napisać.

12.2. Drugi Program Badawczy Zamawiany

Celem PBZ było opracowanie i przeprowadzenie badań optymalizacyjnych podstawowych elementów i podzespołów (modułów) krajowej bazy podzespołów optoelektronicznych przeznaczonych do wytwarzania w kraju, szczególnie w małych i średnich firmach produkcyjnych, nowoczesnych urządzeń i systemów optoelektronicznych dla szerokiej gamy zastosowań głównie w medycynie, przemyśle, ochronie środowiska i technice wojskowej.

Drugi PBZ był organizowany, tworzona była jego tematyka i przewidywane były zespoły wykonawców stosownie wcześniej, w czasie realizacji pierwszego PBZ. Nie mniej wystąpienie o drugi PBZ nastąpiło dopiero w połowie 2004. Ważne informacje utworzonego przez Ministra Nauki drugiego PBZ są podane poniżej:

PBZ-MIN-009/T11/2003 Pt. „Elementy i moduły optoelektroniczne do zastosowań w przemyśle, medycynie, ochronie środowiska i technice wojskowej”, został ustanowiony przez Ministra Nauki w dn. 01. 07. 2004 r. i zrealizowany w latach 2004 – 2007.

Biorąc pod uwagę programy prowadzone w innych krajach i rozmach z jakim wchodziła optoelektronika do gospodarki światowej, zakres PBZ (biorąc także pod uwagę potencjał naszego Państwa) nie jest nadmiernie rozbudowany; jest raczej skromny. Opierając się na aktualnym stanie prac w zasadniczych krajowych jednostkach naukowych zajmujących się optoelektroniką, projekt dokonuje wyboru najbardziej potrzebnych i perspektywicznych kierunków.

Obejmuje on głównie tematykę dostatecznie zaawansowaną do przyszłych wdrożeń, możliwych do wytwarzanie w naszych warunkach, a jednocześnie dostatecznie innowacyjną, zapewniającą (zdaniem jego autorów) wystarczającą efektywność produkcyjną. Pozwolić powinien w stosunkowo krótkim czasie stworzyć bazę nowoczesnych podzespołów i modułów optoelektronicznych stanowiących podstawę do opracowywania i wytwarzania na ich podstawie różnych urządzeń i systemów. 

Specyficzne zadanie nr 8 zostało wprowadzone do Projektu na życzenie Departamentu Polityki Zbrojeniowej MON. Także szczegółowe wymagania dotyczące zakresu prowadzonych tam prac i głównych parametrów urządzenia zostały sformułowane w uzgodnieniu z specjalistami wojskowymi. Czy zostały tam wykorzystane zgodnie z tym zamiarem? Raczej nie, ale ten brak konsekwencji w naszej polityce naukowej to norma. Polityki naukowej w Polsce praktycznie nikt nigdy nie prowadził.

Poniżej zestawiono wykaz zadań (wykonawcę i nazwisko kierownika), których realizację podjęto w ramach PBZ-MIN-009/T11/2003. Zadania te mieszczą się w treści ośmiu tematów znajdujących się w ogłoszeniu konkursowym KBN oraz są zgodne z treścią i zakresem badań jakie były zawarte we wniosku o jego ustanowienie. Pozwalam sobie tu na dość szczegółowe jego przedstawienie. Pokazuje on stan ówczesnej wiedzy w Polsce o laserach.

I. Moduły optoelektroniczne do zastosowań w interferometrii

1.1. Opracowanie i wykonanie polowych mikro interferometrów pomiarowych przy-stosowanych do zasilania promieniowaniem ciągłym (cw) i impulsowym w zakresie podczerwieni (1.06µm) i widzialnym (0.53µm). CTT PW – prof. dr hab. inż. M. KUJAWIŃSKA]

1.2. Opracowanie i wykonanie modułów jednoczęstotliwościowych mikrolaserów na osnowach domieszkowanych jonami neodymu (Nd3+), ciągłego działania (cw) i impulsowych (Q-S) generujących na częstotliwości podstawowej i z konwersją na drugą harmoniczną dla mikro interferometrów polowych. IOE WAT – dr inż. K. KOPCZYŃSKI

1.3. Opracowanie układu kontroli i aktywnej stabilizacji częstotliwości mikrolaserów jednoczęstotliwościowych ciała stałego. PWr. – prof. dr hab. inż. K. ABRAMSKI

1.4. Opracowanie i wykonanie nowej generacji modułów laserów gazowych o stabilizowanej częstotliwości do zastosowań w przemyśle. PWr. – dr inż. J. RZEPKA

II. Moduły laserowe do zastosowań w technice wojskowej, ochronie środowiska medycynie i przemyśle

2.1.Opracowanie i wykonanie modułów generujących promieniowanie o długości fali 1.5µm do nadajników dalmierzy „bezpiecznych dla wzroku”. IOE WAT dr.hab. inż. W. ŻENDZIAN

2.1.1. Opracowanie i wykonanie impulsowych mikrolaserów Er,Yb:YAG i Er,Yb:szkło pobudzanych diodami półprzewodnikowymi. Dr. inż. K. KOPCZYŃSKI

2.1.2. Opracowanie i wykonanie monoimpulsowego lasera Er,Yb:szkło pobudzanego lampą błyskową. Dr inż. R. OSTROWSKI

2.1.3. Opracowanie i wykonanie generatora OPO wzbudzanego promieniowaniem o długości fali 1,06 µm z lasera pompowanego diodą półprzewodnikową. dr. hab. inż. W. ŻENDZIAN

2.2. Opracowanie i wykonanie modułu impulsowego lasera neodymowego z konwersją częstotliwości pompowanego diodami półprzewodnikowymi. IOE WAT – dr hab. inż. J.K. JABCZYŃSKI

2.3. Opracowanie i wykonanie modułu lasera włóknowego na zakres widzialny z konwersją wzbudzenia. CTT PW – prof. dr hab. inż. M. MALINOWSKI

2.4. Opracowanie i wykonanie modułu lasera Er:YAG generującego promieniowanie o długości fali 2.94 µm w nanosekundowym reżymie impulsowym. IOE WAT dr hab. inż. A. ZAJĄC

III. Czujniki światłowodowe do zastosowań w ochronie środowiska naturalnego, medycynie i przemyśle

3.1. Opracowanie i wykonanie modułów czujników światłowodowych do oceny istotnych parametrów wody pitnej i zanieczyszczeń atmosfery. CTT PW

3.1.1. Opracowani i wykonanie modułu czujnika do pomiaru parametrów wody pitnej. Dr hab. inż. A. DYBKO

3.1.2. Opracowani i wykonanie modułu czujnika do pomiaru zawartości aerozoli. prof. dr hab. inż. K. HOLEJKO

3.2. Opracowanie i wykonanie modułów czujników światłowodowych do pomiarów temperatury, ciśnienia hydrostatycznego, naprężeń statycznych i wibracji. CTT PW

3.2.1. Opracowani i wykonanie modułów czujników do pomiaru temperatury, ciśnienia hydrostatycznego i naprężeń hydrostatycznych. prof. dr hab. inż. T. WOLIŃSKI

3.2.2. Opracowani i wykonanie modułu czujnika do pomiaru wibracji. 

(dr hab. inż. J. KRUSZEWSKI); dr. inż. M. BORECKI 

3.3. Opracowanie i wykonanie modułu kolorymetrycznego czujnika z siecią neuronową do rozpoznawania barw. CTT PW – dr. M. SIERAKOWSKI

IV. Półprzewodnikowe pompy laserowe

4.1. Opracowanie technologii i konstrukcji oraz wykonanie modułów laserów

półprzewodnikowych cw i impulsowych o mocy średniej P³1 W do pompowania laserów domieszkowanych neodymem. ITME – dr hab. inż. A. MALĄG

4.2. Opracowanie technologii i konstrukcji oraz wykonanie modułów laserów półprzewodnikowych cw i impulsowych o mocy średniej P>1 W do pompowania laserów domieszkowanych erbem i iterbem. ITE – prof. dr hab. inż. M. BUGAJSKI

4.3. Optymalizacja konstrukcji laserów mocy przy wykorzystaniu metod teoretyczno-symulacyjnych. PŁ – prof. dr hab. inż. W. NAKWASKI

4.4. Badania mechanizmów odprowadzania ciepła ze struktur laserów półprzewodnikowych dużej mocy i opracowanie układów ich chłodzenia. ITME – (dr inż. A. KOZŁOWSKA; inż. M. TEODORCZYK) 

V. Moduły detektorów promieniowania podczerwonego

5.1. Opracowanie i wykonanie nie chłodzonych i minimalnie chłodzonych detektorów średniej i dalekiej podczerwieni nowej generacji:

– Detektory do spektroskopii Fouriera zakresu 3-16 µm

– Detektory do szerokopasmowej (1 Gb/s) łączności optycznej w otwartej przestrzeni z użyciem laserów falowodowych CO2,  VIGO – prof. dr hab. inż. A. ROGALSKI

5.2. Opracowanie i wykonanie niechłodzonych detektorów na zakres 1.5 – 2,1 µm. ITME – dr inż. J. ZYNEK

VI. Materiały aktywne i nieliniowe

6.1. Opracowanie technologii i wykonanie nowych materiałów aktywnych o lepiej dopasowanych do pompy diodowej parametrach. ITME – prof. dr hab. inż. T. ŁUKASIEWICZ

6.2. Opracowanie i wykonanie modeli nieliniowych absorberówYAG:V3+ i YAP:Co3+ do pasywnej modulacji dobroci rezonatorów laserowych. ITME – prof. dr hab. inż. T. ŁUKASIEWICZ

6.3. Opracowanie i wykonanie modeli nieliniowych absorberów półprzewodnikowych. ITE – prof. dr hab. inż. M. BUGAJSKI

VII. Elementy optyki światłowodowej

7.1. Opracowanie technologii i konstrukcji oraz wykonanie światłowodów kapilarnych, przełączników światłowodowych i światłowodowych siatek Bragga. CTT PW

7.1.1. Opracowanie technologii i konstrukcji oraz wykonanie światłowodów kapilarnych. Dr hab. inż. R. ROMANIUK

7.1.2. Opracowanie technologii i konstrukcji oraz wykonanie przełączników mikromechanicznych. (dr hab. inż. J. KRUSZEWSKI); dr. inż. M. BORECKI

7.1.3. Opracowanie technologii i konstrukcji oraz wykonanie światłowodowych siatek Bragga. Dr hab. K. JĘDRZEJEWSKI

7.2. Opracowanie technologii i konstrukcji oraz wykonanie planarnych siatek dyfrakcyjnych do urządzeń spektroskopowych i laserów przestrajalnych. INOS – dr. M. DASZKIEWICZ

7.3. Opracowanie technologii i konstrukcji oraz wykonanie matryc mikrosoczewek. ITME – Dr inż. A. KOWALIK

VIII. Opracowanie układu do zdalnego wykrywania broni chemicznej i biologicznej

8.1. Opracowanie układu do zdalnego wykrywania broni chemicznej i biologicznej IOE WAT – dr hab. inż. Z. MIERCZYK

Biorąc pod uwagę doświadczenia pierwszego PBZ, postanowiłem poświęcić koordynacji drugiego więcej uwagi. Chciałem by zadania tego programu wykonywane były rzetelnie. Wierzyłem, że są one dobrze sformułowane i nam potrzebne.

Do kontroli postępów w wykonywaniu zadań PBZ-MiN-009/T11/2003, rozwiązywania wszelkich problemów wynikających w trakcie ich realizacji i rozliczenia końcowego powołany został zespół koordynacyjny. 

SKŁAD ZESPOŁU KOORDYNACYJNEGO PBZ009/MIN/T11

  1. Prof. dr hab. inż. Zdzisław Jankiewicz – Kierownik Projektu
  2. Dr Zygmunt Łuczyński – Dyrektor ITME- (Jednostki Wiodącej)
  3. Prof. dr hab. inż. Andrzej Jeleński – Kierownik Części Wyodrębnionej ITME
  4. Prof. dr hab. inż. Wiesław Woliński – Kierownik Części Wyodrębnionej PW
  5. Dr hab. inż. Zygmunt Mierczyk – Kierownik Części Wyodrębnionej IOE- WAT
  6. Prof. dr hab. inż. Krzysztof Abramski – Kierownik Części Wyodrębnionej PWr.
  7. Prof. dr hab. inż. Maciej Bugajski – Kierownik Części Wyodrębnionej ITE
  8. Dr inż. Marek Daszkiewicz – Kierownik Części Wyodrębnionej INOS
  9. Prof. dr hab. inż. Włodzimierz Nakwaski – Kierownik Części Wyodrębnionej IF PŁ
  10. Prof. dr hab. inż. Antoni Rogalski – Kierownik Części Wyodrębnionej VIGO SYSTEM
  11. Prof. dr hab. inż. Bohdan Mroziewicz – Przedstawiciel KEiT PAN
  12. ppłk mgr inż. Wojciech Grochola – Przedstawiciel MON
  13. mjr mgr inż. Marek Kalbarczyk – Przedstawiciel MON
  14. dr inż. Andrzej Jagusiewicz – Przedstawiciel Gł. Insp. Ochrony Środowiska

               Przedstawiciele MON i Gł. Insp. Ochrony Środowiska zostali zaproszeni do udziału w koordynacji PBZ, by realizowane były w nim potrzeby tych organizacji.

Rozwiązania koncepcyjne wykonywane w poszczególnych zadaniach zostały poddane potrójnej ocenie merytorycznej: Kierowników Części Wyodrębnionych zadań realizowanych w ich instytucjach, recenzentów zewnętrznych zaproszonych spośród znanych specjalistów i na odbiorach merytorycznych tematów. Jako recenzentów zadań poszczególnych udało zaprosić następujących specjalistów: 

RECENZENCI Zadań PBZ-MiN-009/T11/2003

  1. Prof. dr hab. inż. Krzysztof ABRAMSKI:

Zadanie 2.1. „Opracowanie i wykonanie modułów generujących promieniowanie o długości fali 1.5µm do nadajników dalmierzy „bezpiecznych dla wzroku”

Zadanie 2.2. „Opracowanie i wykonanie modułu impulsowego lasera neodymowego z konwersją częstotliwości pompowanego diodami półprzewodnikowymi „

Zadanie 2.3. „Opracowanie i wykonanie modułu lasera włóknowego na zakres widzialny z konwersją wzbudzenia”

Zadanie 2.4. „Opracowanie i wykonanie modułu lasera Er:YAG generującego promieniowanie o długości fali 2.94 µm w nanosekundowym reżymie impulsowym”

  • Prof. dr hab. inż. Romuald JÓŹWICKI:

Zadanie 7.1.1. „Opracowanie technologii i konstrukcji oraz wykonanie światłowodów kapilarnych.”

Zadanie 7.1.2. „Opracowanie technologii i konstrukcji oraz wykonanie przełączników mikromechanicznych „

Zadanie 7.1.3. „Opracowanie technologii i konstrukcji oraz wykonanie światłowodowych siatek Bragga”

Zadanie 7.2. „Opracowanie technologii i konstrukcji oraz wykonanie planarnych siatek dyfrakcyjnych do urządzeń spektroskopowych i laserów przestrajalnych”

Zadanie 7.3. „Opracowanie technologii i konstrukcji oraz wykonanie matryc mikrosoczewek.”

  • Prof. dr hab. inż. Tadeusz PUSTELNY:

Zadanie 3.1.1. „Opracowani i wykonanie modułu czujnika do pomiaru parametrów wody pitnej.”

Zadanie 3.1.2. „Opracowani i wykonanie modułu czujnika do pomiaru zawartości aerozoli „

Zadanie 3.2.1. „Opracowani i wykonanie modułów czujników do pomiaru temperatury, ciśnienia hydrostatycznego i naprężeń hydrostatycznych”

Zadanie 3.2.2.. „Opracowanie i wykonanie modułu czujnika do pomiaru wibracji”

Zadanie 3.3.. „Opracowanie i wykonanie modułu kolorymetrycznego czujnika z siecią neuronową do rozpoznawania barw.”

  • Prof. dr hab. inż. Marek TŁACZAŁA:

Zadanie 4.1. „Opracowanie technologii i konstrukcji oraz wykonanie modułów laserów półprzewodnikowych cw i impulsowych o mocy średniej P≥1 W do pompowania laserów domieszkowanych neodymem i holmem.”

Zadanie 4.2. „Opracowanie technologii i konstrukcji oraz wykonanie modułów laserów półprzewodnikowych cw i impulsowych o mocy średniej P≥1 W do pompowania laserów domieszkowanych erbem i iterbem „

Zadanie 4.3. „Optymalizacja konstrukcji laserów mocy przy wykorzystaniu metod teoretyczno-symulacyjnych”

Zadanie 4.4. „Badania mechanizmów odprowadzania ciepła ze struktur laserów półprzewodnikowych dużej mocy i opracowanie układów ich chłodzenia”

Zadanie 5.1. „Opracowanie i wykonanie nie chłodzonych i minimalnie chłodzonych detektorów średniej i dalekiej podczerwieni nowej generacji:

  • Detektory do spektroskopii Fouriera zakresu 3-16 µm
  • Detektory do szerokopasmowej (1 Gb/s) łączności optycznej w otwartej przestrzeni z użyciem laserów falowodowych CO2.”

Zadanie 5.2. „Opracowanie i wykonanie niechłodzonych detektorów na zakres 1.5–2,1µm.”

  • Prof. dr hab. Tadeusz STACEWICZ

Zadanie 8.1. „Opracowanie układu do zdalnego wykrywania broni chemicznej i biologicznej”

  • Prof. dr hab. inż. Krzysztof HOLEJKO:

Zadanie 1.1. „Opracowanie i wykonanie polowych mikro interferometrów pomiarowych przystosowanych do zasilania promieniowaniem ciągłym(cw) i impulsowym w zakresie podczerwieni (1,06mm) i widzialnym (0,53mm).”

Zadanie 1.2. „Opracowanie i wykonanie modułów jednoczęstotliwościowych mikrolaserów na osnowach domieszkowanych jonami neodymu (Nd3+), ciągłego działania (cw) i impulsowych (Q-S) generujących na częstotliwości podstawowej i z konwersją na drugą harmoniczną dla mikro interferometrów polowych„

Zadanie 1.3. „Opracowanie układu kontroli i aktywnej stabilizacji częstotliwości mikrolaserów jednoczęstotliwościowych ciała stałego”

Zadanie 1.4. „Opracowanie i wykonanie nowej generacji modułów laserów gazowych o stabilizowanej częstotliwości do zastosowań w przemyśle”

7.            Prof. dr hab. inż. Zygmunt MIERCZYK:

Zadanie 6.1. „Opracowanie technologii i wykonanie nowych materiałów aktywnych o lepiej dopasowanych do pompy diodowej parametrach.”

Zadanie 6.2. „Opracowanie i wykonanie modeli nieliniowych absorberówYAG:V3+ i YAP:Co3+ do pasywnej modulacji dobroci rezonatorów laserowych „

Zadanie 6.3. „Opracowanie i wykonanie modułów nieliniowych absorberów półprzewodnikowych”.

               Należy zaznaczyć, że wyjątkiem prof. Mierczyka i Abramskiego recenzentami byli profesorowie nie związani z realizacją Programu. Uznałem, że powołanie zespołu recenzentów było bardzo dobrym krokiem. Odegrali oni ważną, pozytywną rolę w realizacji PBZ. Już sam fakt istnienia recenzenta spośród znanych specjalistów optoelektroników działał mobilizująco na wykonawców poszczególnych zadań projektu. 

               Dodatkową formą nie tyle kontroli co promocji tematyki PBZ była organizacja merytorycznych seminariów naukowych. W okresie sprawozdawczym zorganizowano seminaria problemowe, na które zapraszano specjalistów z przemysłu i dokonywano przeglądu uzyskanych rezultatów badań w konfrontacji z ewentualnymi ich potrzebami. Zorganizowano poniżej wymienione Seminaria poświęcone wybranym działom tematycznym projektu.

Seminarium I „Dalmierze o długości fali bezpiecznej dla wzroku” odbyło się na terenie Przemysłowego Centrum Optyki w dn. 01.06.06. W jego wyniku powstała koncepcja utworzenia Projektu Celowego z udziałem PCO na opracowanie dalmierza przeznaczonego do produkcji w Centrum. Nawiązana została współpraca pomiędzy PCO a Instytutem Optoelektroniki WAT 

Seminarium II „Postępy w zakresie optoelektroniki półprzewodnikowej” obejmowało przegląd prac w zakresie laserów i detektorów półprzewodnikowych wykonywanych w PBZ i w ramach innych tematów. Odbyło się ono w ITME 3.11.06. Szczególnie cennym jego wynikiem była konstatacja, że w ITME istnieje realna możliwość produkcji małoseryjnej laserów generujących w podczerwieni. 

Seminarium III nosiło nazwę „Postęp w zakresie tematyki dotyczącej interferometrii realizowanej w PBZ”.Niezależnie od brzmienia tytułu, prezentowano na nim także wyniki prac innych programów indywidualnych i rozwojowych. Odbyło się ono w ITME w dn. 2.01.07. Tematykę interferometrii optycznej uznano za dobrze reprezentowana w kraju tak w sensie badawczym jak i produkcyjnym i godną dalszego finansowania i rozwoju.

Seminarium IV zorganizowało Centrum Transferu Technologii PW w dn. 27.02.07. Nosiło ono nazwę „Czujniki Optoelektroniczne w PBZ-MiN-009/T11 realizowane w Politechnice Warszawskiej”. Uczestniczyli w nim oprócz wykonawców także przedstawiciele Rafinerii Płockiej zainteresowanej w ewentualnym wykorzystaniu opracowań tych zespołów. Sformułowane zostało w nim zainteresowanie przemysłu naftowego czujnikami opracowywanymi na Politechnice. Wykonane w ramach PBZ wybrane egzemplarze czujników są testowane tam w warunkach przemysłowych.

Seminarium V zorganizowane dn. 3.10.2007 w Politechnice Warszawskiej – Instytucie Fizyki, nosiło nazwę „Czujnik do kontroli jakości oleju napędowego” i poświęcone było możliwości zastosowania czujnika przez organa kontroli jakości paliwa. W seminarium, obok wykonawców zadania i kierownictwa Programu brali udział zaproszeni przedstawiciele służb i instytucji zainteresowanych wykonywaniem takich kontroli w terenie, tj. Komendy Głównej Policji (Centralnego Laboratorium Kryminalistyki, Wydziału do Spraw Zwalczania Przestępczości Gospodarczej, Biura Prewencji i Ruchu Drogowego) i Wojewódzkiego Inspektoratu Ruchu Drogowego Ministerstwa Transportu. Zebrani wyrazili pogląd, że prostym i łatwym w użyciu miernikiem – testerem jakości oleju napędowego nie dysponują dotychczas i byłby on niezwykle przydatny. Szczególnie gdyby można się nim posługiwać bezpośrednio u użytkowników lub dystrybutorów paliwa. Jednocześnie zwrócili uwagę na nieuregulowane aspekty prawne chociażby brak definicji paliwa skażonego i określenia dokładności z jaką pomiar powinien kwalifikować paliwo do poszczególnych grup: dobre lub skażone. Wprowadzeniu testera do praktyki towarzyszyć powinno usunięcie wad prawnych.

               Wprowadzono zasadę, że wykonane w trakcie realizacji zadania moduły, podzespoły lub elementy nie są własnością wykonawcy zadania. W trakcie odbioru każdorazowo Zespół Koordynacyjny decydował, co z nimi się stanie. Mogą, lecz nie muszą pozostać u wykonawcy zadania. Należy się liczyć z tym, że wytworzone podzespoły mogą, na pisemne zapotrzebowanie, trafić nieodpłatnie do innych jednostek badawczych bądź produkcyjnych, które zapewnią im uzasadnione wykorzystanie.

Byłem przeświadczony łącznie z niektórymi członkami zespołu koordynacyjnego, że nasze działania są uzasadnione. Mało. Takowe powinny być podejmowane w innych programach głównie tych większych np. zamawianych, a szczególnie strategicznych. Czy byłem w pełni zadowolony z wyników? Nie do końca.

               Generalnie rzecz ujmując – w części naukowej (publikacje, podnoszenie kwalifikacji) – program został wykonany należycie. W części praktycznej wyniki były już mniej pozytywnie, chociaż w większości zadań z pozytywnym ich rozliczeniem nie było kłopotu. Zostały wykonane i oddzielnie wydrukowane karty katalogowe wielu wyrobów i załączone do dokumentów rozliczenia programu. Zgodnie z założeniem gwarantowało ich powielanie w niewielkich ilościach.

               Oceniając ogólnie wykonawców należy uznać, że na stosunkowo dobrym poziomie zrealizowane były zadania, których wykonawcy są powiązani lub mają ścisły kontakt z firmami produkcyjnymi specjalizującymi się w produkcji urządzeń zbliżonych do opracowywanych w programie. Sytuacja taka występowała w przypadku zadań 1.1 i częściowo 1.2 (powiązanie z f-mą SMART-TECH), 1.3 (powiązanie z f-mą LASER-TEX), oraz 5.1 (powiązanie z f-mą VIGO). Nie trzeba uzasadniać tego zjawiska; jest ono zrozumiałe. Również JBR, te które częściowo utrzymują się ze sprzedaży swoich wyrobów, a przez to mają kontakty z rynkiem, staranniej i bardziej profesjonalnie wykonały swoje zobowiązania. Było tam mniej publikacji (chociaż to nie jest regułą), za to wyższy poziom techniczny opracowania. Byłem zdania, że potencjał JBR powinien być bardziej wykorzystany gospodarczo. Na razie mechanizmy takie nie zostały uruchomione. To wielka szkoda, gdyż opracowania, o których wspomniałem powyżej były bliskie komercjalizacji.

               Dodatkowej charakterystyki wymaga grupa tematów związana z czujnikami światłowodowymi. Zadania powyższe w większości realizowane były w Instytutach Politechniki Warszawskiej. Wprowadzony został w trakcie ich realizacji wymóg poszukiwania ewentualnych użytkowników. Odbyło się w tej sprawie kilka spotkań seminaryjnych, które przyniosły pozytywne rezultaty. Nawiązane zostały kontakty z szeregiem zakładów i urzędów (PCO, ORLEN, Inspektorat Ruchu Drogowego Ministerstwa Transportu, Wydział Ruchu Drogowego i Wydziały Prewencji i Zwalczania Przestępczości Gospodarczej Komendy Głównej Policji, Aerokluby sportowe itp). W ramach tych kontaktów zmieniono (przystosowano do potrzeb użytkowników) niektóre parametry opracowywanych czujników i były one u nich testowane. Nie wiem czy kontakty te zaowocowały projektami celowymi i możliwością komercjalizacji opracowanych urządzeń. Obrana droga była jednak prawidłowa.

               Komentarza i oceny wymaga stan bazy technologicznej jaką dysponowały krajowe, biorące udział w Programie, ośrodki naukowe: JBR i uczelnie. W przypadku PBZ dotyczyło to głównie bazy technologicznej do wytwarzania optoelektronicznych przyrządów półprzewodnikowych: laserów i fotodetektorów. Mimo, że baza ta w czasie trwania Programu uległa istotnemu powiększeniu oczywiście ze środków spoza PBZ (MOCVD w VIGO i ITME, MBE w ITE) jest ona nadal niewystarczająca tak pod względem liczby jak i asortymentu. W technologiach półprzewodnikowych nie można oczekiwać dobrych i powtarzalnych wyników, jeżeli jedną aparaturę wykorzystuje się do wykonywania różnych przyrządów. Wręcz niedopuszczalne jest mieszanie niektórych reagentów, z czym mamy nagminnie do czynienia w ośrodkach dysponujących pojedynczą aparaturą doświadczalną. Chwaląc VIGO za bardzo dobre wyniki otrzymane przy realizacji zadania 5.1 musimy przypomnieć, że razem z tym zadaniem VIGO (łącząc swoje środki z uzyskanymi z KBN przez WAT) zainstalowało reaktor MOCVD przeznaczony głównie do realizacji tego zadania. To komfortowe warunki, jakich nie miała praktycznie żadna instytucja uczestnicząca w realizacji projektu. Tak powinno być zawsze: instytucja otrzymuje do opracowania zagadnienie technologiczne, jeżeli ma możliwość wyodrębnienia do niego stosownej aparatury technologicznej. Wtedy można i żądać i oczekiwać pożądanych rezultatów. Przy realizacji innych zdań tak dobrej sytuacji już nie było. Zespoły wykonawcze trapiły awarie kolejnych urządzeń technologicznych, których wiek liczy się w kilku dziesiątkach lat, brak do nich części zamiennych i nierytmiczne dostawy materiałów. Powodowało to opóźnienia w realizacji zadań, a przede wszystkim brak powtarzalności poszczególnych procesów oraz niewielki uzysk elementów spełniających wszystkie wymagania. 

               W jednym przypadku (Zadanie 2.3. Opracowanie i wykonanie modułu lasera włóknowego na zakres widzialny z konwersją wzbudzenia), na skutek zakupu wadliwych światłowodów aktywnych, nie zostały wykonane moduły laserów włóknowych na zakres widzialny z konwersją wzbudzenia o zadowalających parametrach. To zadanie zostało uznane za niewykonane. Wykonawcy z Instytutu Mikroelektroniki i Optoelektroniki PW czuli się zobligowani do obietnicy zakupu światłowodów w renomowanej firmie za własne środki (statutowe) i w ciągu roku dokończenie wykonania tematu. Deklaracja taka złożona na piśmie załączona została do dokumentów rozliczenia programu. Oczywiście nie wierzyłem, by to zobowiązanie zostało kiedykolwiek spełniona. Dlaczego więc ten krok zrobiłem? Chciałem zachować „twarz” w stosunku do innych wykonawców zadań, a ponadto byłem ciekawy co z tym zrobi ministerialny zleceniodawca? Jak państwo sądzą? Nic nie zrobiono.

Sprawozdanie końcowe z realizacji PBZ było oceniane przez trzech niezależnych recenzentów wyznaczonych przez zleceniodawcę (ministerstwo). Czytałem je. Żaden z nich nie zauważył tej klauzuli. Również z ministerstwa nie miałem żadnych zapytań w tej sprawie. 

               Mój znajomy dr. Janusz Rzepka, producent interferometrów pomiarowych, zwykł ostatnio twierdzić, że w Polsce profesorowie zajmują się głównie „utylizacją środków przeznaczonych na naukę”. Ni to żart ni opinia, a jednocześnie zarówno jedno jak i drugie wyjątkowo wredne. Wspominając moje doświadczenia w uczestnictwie w zespołach oceniających programy badawcze (o części z nich tu pisałem) zastanawiam się czy rzeczywiście powiedzenie p. Janusza jest zupełnie pozbawione sensu. 

Był to ostatni laserowy PBZ realizowany w Polsce. Nie oznacza to, że nie było co robić. Pomysłów nie brakowało. Zdaje się, że swoimi zwyczajami koordynacyjnymi nie przypadłem do gustu wielu uczestnikom programu. Pamiętam, że prof. M. Bugajski powiedział, że potrafi prowadzić swój program bez wtrącania się kogokolwiek do niego. O ile pamiętam zajął się (dostał finansowanie) półprzewodnikowymi laserami kaskadowymi. Może podobnego zdania co on było także ministerstwo. Przeżyła się ponadto idea programów zamawianych.

[1] Dzięki powszechnej definicji sprawności odnoszonej do energii pobranej z sieci energetycznej. Dociekliwych odsyłam do moich prelekcji technicznych „Meandry techniki laserowej”.

[2] Zdaje się, że po raz pierwszy zamieścił go Z. Mierczyk)

Dodaj komentarz