Кристаллы из Новосибирска сделают российские боевые лазеры мощнее

Лазерное оружие, Новости науки и техники Комментариев к записи Кристаллы из Новосибирска сделают российские боевые лазеры мощнее нет

Среди других перспективных областей приложения таких систем — газоанализаторы для борьбы с террористами и для медицинских исследований.

В Новосибирском государственном университете успешно проведены эксперименты по получению электромагнитных волн с заданными параметрами на кристаллических структурах, полученных из титанил-фосфата калия (KTP). Это первые КТР-структуры, созданные в России, в Уральском федеральном университете. До этого их получали только во Франции, Израиле и Швеции. Они могут использоваться как в диагностике утечек из трубопроводов, так и в ряде военных и медицинских приложений. Об этом сообщает сайт университета.

Нелинейные оптические кристаллы КТР (как правило, по составу близки к КТiOРО4) имеют ценные нелинейно-оптические и электрооптические параметры, позволяющие применять их для электрооптической модуляции (регулирования интенсивности) мощного лазерного излучения. Сегодня для этого часто используются структуры из LiNbO3, но их оптическая стойкость меньше, что снижает параметры лазерных систем на их основе. Помимо этого, структуры из LiNbO3 не позволяют жестко фокусировать излучение накачки, что также негативно отражается на параметрах лазеров на их основе.

Генераторы света на основе периодических структур из KTP работают в средней части инфракрасного диапазона, и поэтому представляют большой практический интерес. Именно в ней находятся полосы поглощения ряда видов взрывчатки и отравляющих веществ. Газоанализаторы на их основе могут быть полезны не только в области борьбы с терроризмом, но и для обнаружения утечек природного газа и жидких углеводородов из трубопроводов. Экспресс-газоанализаторы высокой чувствительности найдут применение и в медицине. Кроме того, высокая мощность лазеров на КТР-структурах в теории может сделать их эффективным решением для военных.

 

До сих пор КТР-структуры изготавливались только в трех зарубежных странах. В этот раз все — от подложки до самих периодических структур, а также полировка и изготовление антиотражающих поверхностей было сделано в России. Для отечественной промышленности это крайне актуально, поскольку для целого ряда программ — не только в ВПК, но и в продвинутых отраслях медицины — поставка сложных комплектующих из-за рубежа может быть прекращена из-за санкций в любой момент. Следует отметить, что ранее попытки создания КТР-структур в нашей стране предпринимались, но, как отмечают разработчики из НГУ, «ни к чему не привели». Лишь теперь ситуация изменилась.

Чтобы достигнуть этого, в НГУ на первом этапе тщательно исследовали физические и оптические свойства образцов КТР от иностранных производителей и определили оптимальные параметры их пластинок, позволяющие создать регулярную, правильную доменную структуру таких кристаллов. Затем, на основании этих данных, в Уральском федеральном университете смогли изготовить такие структуры. На их основе удалось генерировать электромагнитные волны со строго заданными параметрами — добиться того же результата, что и для импортных КТР-структур.

В настоящий момент ученые уже приступили к изготовлению более крупных рабочих образцов объемных КТР-кристаллов размером 4 на 4 на 20 миллиметров. При таких размерах они могут использоваться в мощных источниках излучения в средней части инфракрасного диапазона.

На этих системах уже ведутся исследования по экспресс-анализу выдыхаемого воздуха для медицинской диагностики в Томске и Германии. Дело в том, что в дыхании людей, подверженных тем или иным болезням, содержится больше нормы, например, ацетона и ряда других газов. По их соотношению можно быстро диагностировать ряд болезней — от диабета до проблем с печенью. Ученые намерены модернизировать эти приборы с учетом последних результатов исследований в НГУ. Предполагается, что за счет этого медицинские газоанализаторы удастся сделать проще, дешевле и при этом более долговечными, что увеличит срок их эксплуатации.

Сейчас в НГУ ведутся работы по созданию периодических структур из KTiAsO4 (KTA-структуры). Они используются для генерации электромагнитных волн со строго заданными параметрами в первом окне прозрачности атмосферы (с длиной волны 3−5 микрометров). Такие лазеры обладают тем преимуществом, что их волны довольно слабо поглощаются в атмосфере. Это делает их особенно эффективными в полевых условиях. Они могут применяться в различных областях — от лазерных дальномеров до боевых лазеров, для борьбы с беспилотниками, а также для создания беспроводных систем связи с большой пропускной способностью.

Источник: https://chrdk.ru/news/kristally-iz-novosibirska-sdelayut-rossiiskie-boevye-lazery-moshchnee

 


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2016
Напишите нам:
laser.w@yandex.ru

Back to Top