
В России нашли способ эффективнее получать мощное лазерное излучение
Сотрудники Физико-технического института имени Иоффе (ФТИ), Санкт-Петербург, нашли способ эффективнее получать мощное лазерное излучение. Оно необходимо, например, для развития беспилотного транспорта, сообщили РИА «Новости» в Министерстве науки и высшего образования РФ.
В последние годы активно создаются транспортные беспилотники. Однако они могут работать благодаря лазерным лидарам. Эти устройства измеряют расстояния с помощью замера времени возвращения отражённых лазерных лучей на приёмник.
Главная трудность — в правильной генерации излучения. Чтобы фиксировать объект за сотни метров при любой погоде и обеспечить безопасное движение, нужны источники излучения с большой мощностью и яркостью. Но импульсы излучения при этом должны быть очень короткими — в наносекунды. Сейчас в лидарах применяются волоконные и твердотельные лазеры. Однако им требуется дополнительный этап передачи энергии от внешнего источника на лазер, такие устройства считаются недостаточно эффективными.
Завлабораторией полупроводниковых лазерных диодов ФТИ Сергей Слипченко рассказал, что учёные предложили альтернативу. Их идея позволяет избавиться от лишнего звена в цепочке преобразования энергии источника питания в энергию лазерного излучения.
На первом этапе учёные ФТИ провели теоретическую работу: рассчитали процессы взаимодействия носителей тока и света в лабораторных гетероструктурах и кристаллах мощных полупроводниковых лазеров.
Новые, оптимизированные слои гетероструктур, состоящие из разных составов, сделали энергетические потери минимальными. Кроме того, учёным удалось создать технологию так называемой селективной эпитаксии для мощных лазеров, когда гетероструктуры можно выращивать на специально подготовленной подложке.
В результате КПД мощных полупроводниковых лазеров превысил 70%, что вдвое эффективнее, чем в случае с твердотельными и волоконными лазерами. Также исследователям удалось получить лазерные импульсы длительностью 100 наносекунд с пиковой мощностью более 1 киловатт с поверхности в доли квадратных сантиметров.
Исследования прошли при финансовой поддержке Российского научного фонда. Следующим этапом работы станет повышение спектральной яркости лазеров.
В последние годы активно создаются транспортные беспилотники. Однако они могут работать благодаря лазерным лидарам. Эти устройства измеряют расстояния с помощью замера времени возвращения отражённых лазерных лучей на приёмник.
Главная трудность — в правильной генерации излучения. Чтобы фиксировать объект за сотни метров при любой погоде и обеспечить безопасное движение, нужны источники излучения с большой мощностью и яркостью. Но импульсы излучения при этом должны быть очень короткими — в наносекунды. Сейчас в лидарах применяются волоконные и твердотельные лазеры. Однако им требуется дополнительный этап передачи энергии от внешнего источника на лазер, такие устройства считаются недостаточно эффективными.
Завлабораторией полупроводниковых лазерных диодов ФТИ Сергей Слипченко рассказал, что учёные предложили альтернативу. Их идея позволяет избавиться от лишнего звена в цепочке преобразования энергии источника питания в энергию лазерного излучения.
На первом этапе учёные ФТИ провели теоретическую работу: рассчитали процессы взаимодействия носителей тока и света в лабораторных гетероструктурах и кристаллах мощных полупроводниковых лазеров.
Новые, оптимизированные слои гетероструктур, состоящие из разных составов, сделали энергетические потери минимальными. Кроме того, учёным удалось создать технологию так называемой селективной эпитаксии для мощных лазеров, когда гетероструктуры можно выращивать на специально подготовленной подложке.
В результате КПД мощных полупроводниковых лазеров превысил 70%, что вдвое эффективнее, чем в случае с твердотельными и волоконными лазерами. Также исследователям удалось получить лазерные импульсы длительностью 100 наносекунд с пиковой мощностью более 1 киловатт с поверхности в доли квадратных сантиметров.
Исследования прошли при финансовой поддержке Российского научного фонда. Следующим этапом работы станет повышение спектральной яркости лазеров.
- Дмитрий Ладыгин
- pexels.com/photo/260034/
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас

«Проклятье» марсоходов наконец-то получило научную разгадку
Аппараты постоянно застревали на Марсе из-за того, что инженеры NASA десятилетиями игнорировали один из главных законов Вселенной...

Шумерские мифы о Великом потопе оказались чистой правдой
Ученые доказали: Луна и вода в буквальном смысле породили первую цивилизацию на планете...

Найден крайне жестокий, но очень остроумный способ остановить гигантских жаб в Австралии
«Мы заставим их пожирать друг друга» — сказал профессор Рик Шайн...

Нападение пчел-убийц неожиданно исцелило смертельно больную женщину
Оказалось, один из компонентов пчелиного яда буквально взрывает болезнетворные бактерии...

Австралийские ученые предупреждают: Западно-Антарктический ледниковый щит, самый большой на планете, вот-вот рухнет!
Попадут ли российские города в список утонувших, когда Мировой океан поднимется на целых три метра?...

Живая Земля: Почему все больше ученых склоняются к мысли, что наша планета — это разумный сверхорганизм?
Если так, то может ли Земля «излечиться» от человечества?...

Похоже, поиск внеземных цивилизаций наконец-то сдвинулся с мертвой точки
У астрономов появился действительно рабочий способ «вычислять» инопланетные зонды...

Новое исследование говорит: океан становится смертельно опасен для акул
Парадоксально, эти хищники пережили несколько глобальных вымираний, но теперь им угрожает... кислая вода...

Медицина в тупике: мозг британского мужчины забыл, как спать
Почти два года Оливера Элвиса не может усыпить даже сильнейший наркоз...

Находки в затонувшем 2000 лет назад городе помогли раскрыть тайну легендарного фараона Рамзеса Великого
Археологи говорят: жизнь богатейшего мегаполиса древности закончилась трагическим концом...

Забудьте стереотипный образ грязного дикаря: оказывается, викинги выглядели совсем не так
Денди, хипстеры и метросексуалы — эти эпитеты, по словам ученым, подходят к воинам Севера больше всего...

Почему ирландский великан, умерший 250 лет назад, никак не может обрести покой?
При жизни Чарльз Бирн больше всего боялся стать экспонатом музея, но его последняя воля так до сих пор и не исполнена...

В деле Туринской плащаницы снова неожиданный поворот
Найден средневековый документ, который рассказывает о «реликвии» поразительные факты...