Созданы компактные фотомодули для лазерной передачи энергии на спутники
Лазеры в космосе 17.07.2024 Комментарии к записи Созданы компактные фотомодули для лазерной передачи энергии на спутники отключеныРоссийские физики создали компактные и просто устроенные фотоэлектрические преобразователи на базе арсенида галлия, позволяющие с относительно высоким уровнем эффективности передавать энергию на орбитальные спутники при помощи наземных лазеров. Об этом во вторник сообщила пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).
«Зарубежные преобразователи обладают эффективностью около 70%, но при этом процесс их производства намного более трудоемкий и преобразуемая ими плотность мощности лазерного излучения не превышает 30 Вт на кв. см. Наша технология проще и полученные нами преобразователи оказываются эффективнее на 10% существующих кремниевых аналогов, а преобразуемая ими плотность мощности достигает 10 кВт на кв. см.», — заявил ведущий научный сотрудник Физико-технического института имени Иоффе РАН Владимир Хвостиков, чьи слова приводит пресс-служба РНФ.
Разработанные исследователями фотомодули представляют собой устройства, состоящие из миниатюрного фотоэлектрического преобразователя на базе арсенида галлия, соединения мышьяк и галлия, а также очень тонкого световода на базе сплава алюминия, галлия и мышьяка. Как отмечают физики, им удалось подобрать такой характер распределения атомов алюминия по толще сплава, при котором он оптимальным образом преломляет луч лазера и направляет его на преобразователь излучения.
В дополнение к этому подобрали оптимальные минимальные размеры фотомодулей, порядка 0,2 мм, при которых эффективность их работы остается относительно высокой (45%). При более сильной миниатюризации этих устройств, как показали опыты российских исследователей, их КПД падает до 30%, что связано с недостаточно сильным преломлением излучения лазера при его прохождении через волновод.
По словам исследователей, КПД разработанных ими устройств можно дополнительно повысить, если покрыть их при помощи особого просветляющего покрытия, значительно повышающего эффективность поглощения падающего лазерного излучения. В перспективе это сделает передачу энергии между космическими аппаратами, а также между спутниками и поверхностью Земли еще более эффективной и надежной, подытожили эксперты.
Источник: https://nauka.tass.ru/nauka/21375147
