Ученые Университета ИТМО разработали инновационные лазеры для систем наведения и геодезии

Ученые Университета ИТМО разработали инновационные лазеры для систем наведения и геодезии

Ученые Университета ИТМО разработали два экспериментальных образца лазеров для геодезических задач и систем наведения. Устройства сконструированы с использованием только отечественных комплектующих, при этом они более эффективны и надежны, чем российские аналоги. Сейчас разработчики готовы к тому, чтобы внедрять свои разработки в производство, и открыты к сотрудничеству с промышленностью и госструктурами.

Оба устройства были разработаны в Научно-исследовательском центре лазерной физики Университета ИТМО учеными и конструкторами, которые работают с лазерами безопасного для глаз диапазона, то есть с длиной волны 1.5−2.1 микрометров. Такие лазеры применяются в дальномерах, информационно-телекоммуникационных системах и лидарах.

Сотрудники НИЦ ЛФ смогли разработать сверхкомпактный твердотельный лазер, КПД которого приближается к мировому рекорду для лазеров такого типа. В этом устройстве используется инновационный пассивный затвор на основе нанокристаллов, который был разработан в сотрудничестве с «Государственным оптическим институтом им. С.И. Вавилова».

Университет ИТМО. Сотрудники Научно-исследовательского центра лазерной физики
Университет ИТМО. Сотрудники Научно-исследовательского центра лазерной физики

«Применение инновационного затвора позволяет существенно упростить конструкцию устройства, повысить его надежность, а также удешевить его. Обычно такие лазеры делают с использованием активного затвора, например электрооптического. В таких случаях получаются очень сложные устройства, которые имеют в составе высоковольтные схемы управления, понижающие практическую надежность прибора. Пассивный затвор нашей совместной с ГОИ им. Вавилова разработки — это, упрощенно говоря, просто кусочек стекла», — пояснил ведущий конструктор НИЦ Л Ф Университета ИТМО Вадим Поляков, руководитель направления лазеров безопасного для глаз диапазона.

Этот сверхкомпактный твердотельный лазер, разработанный для носимых дальномеров, позволяет измерять расстояние до трех километров и может применяться на беспилотных летательных аппаратах. Работы по нему уже практически завершены, устройство прошло климатические испытания и готово к серийному производству.

Университет ИТМО. Вадим Поляков
Университет ИТМО. Вадим Поляков

Для решения геодезических и строительных задач, а также для применения в системах наведения были разработаны более мощные лазеры. Они позволяют измерять дальность до 20 километров и работают на частотах 10 Гц. Точно так же, как и менее мощный лазер, эта разработка рассчитана на использование в жестких условиях — при экстремальных температурах и других вероятных физических нагрузках.

«Сейчас в отечественных дальномерах используются лазеры с ламповой накачкой, работающие на частотах менее 1 Гц и имеющие небольшой ресурс. Назревающая модернизация в этой отрасли должна создать большой внутренний рынок для внедрения разработки. Благодаря тому, что мы уже неоднократно воспроизводили экспериментальные образцы этого лазера и проводили для себя все основные испытания, мы можем очень удачно встроиться в эту волну модернизации», — сказал Вадим Поляков.

Университет ИТМО. Научно-исследовательский центр лазерной физики
Университет ИТМО. Научно-исследовательский центр лазерной физики

Разработки НИЦ Л Ф Университета ИТМО были представлены на выставке «Фотоника. Мир лазеров и оптики», которая состоялась в Москве 14−17 марта. Также ученые примут участие в Международной конференции «Оптика лазеров», которая пройдет с 27 июня по 1 июля в Петербурге.

В Научно-исследовательском центре лазерной физики также ведется крайне перспективная разработка лазера на кристалле Er: YAG (легированный эрбием алюмо-иттриевый гранат). Такой лазер обладает предельно малым тепловыделением, что позволяет ему работать на высокой частоте и обеспечивать высокое быстродействие системы, в которую он интегрирован.

«Приборных реализаций такого лазера крайне мало во всем мире. Если мы сможем сконструировать такое устройство, это будет прорывная технология. Ее можно будет применять не только для дальномеров, но и, например, в системах технического зрения. Так, имея лазер с высокой частотой, можно использовать каждый его импульс как вспышку для отдельных пикселей при видеозаписи. Это как вспышка на фотоаппарате, только для видеозаписи и в разы ярче. Плюс, используя эффект стробирования, можно пользоваться такой системой технического зрения в тумане или другой рассеивающей среде, с учетом того, что волны диапазона 1.5−2.1 микрометров хуже рассеиваются в таких средах и лучше проникают сквозь них», — сказал ведущий конструктор НИЦ Л Ф Университета ИТМО.

В лаборатории также ведутся разработки лазерной аппаратуры для информационных систем. Лазеры безопасного для глаз диапазона востребованы в качестве источников излучения в фотонных каналах связи.

Редакция новостного портала
Персоны
  • Вадим Поляков

    Ведущий конструктор Научно-исследовательского центра лазерной физики Университета ИТМО

Архив по годам: