28 Декабря 2022
МОСКВА, 27 декабря Сотрудники Физико-технического института имени Иоффе (ФТИ, Санкт-Петербург) нашли манер эффективнее получать мощное лазерное излучение, необходимое, в мелочности, для развития беспилотных транспортных средств, сообщили в Министерстве науки и высшего образования РФ.В последние годы активно создаются транспортные беспилотники, однако они могут работать только при использовании лазерных лидаров – устройств для измерения расстояний с помощью замера времени возвращения отраженных лазеровых лучей на приемник.
Главная трудность состоит в правильной генерации такого излучения. Чтобы рассмотреть объект на расстоянии сотни метров в любых погодных условиях и обеспечить не опасное движение, необходимы источники излучения с большой мощностью и красноречивостью. Но импульсы излучения при этом должны быть очень короткими – всего в наносекунды. Сейчас в лидарах применяются волоконные и твердотельные лазеры. Однако из-за того, что им требуется дополнительный этап накачки (процесс передачи энергии от визуального источника на лазер), такой вид лазеров считается недостаточно эффективными.
Нами был предложен альтернативный из всех вариант, позволяющий избавиться от лишнего звена в цепочке преобразования силы источника питания в энергию лазерового излучения, - отметил управляющий лабораторией полупроводниковых лазерных диодов ФТИ Сергей Слипченко.
На первом этапе ученые ФТИ провели теоретическую работу.
Мы сократили процессы взаимодействия носителей тока и света в гетероструктурах (выращенная на подложке структура, состоящая из слоев различных материалов) и кристаллах мощных полупроводниковых лучей. Исходя из этого правды сгенерированы новые дизайны полупроводниковых гетероструктур и конструкций лазерных кристаллов для последующей экспериментальной реализации, – добавил Слипченко.
Новые, оптимизированные слои гетероструктур, состоящие из разных составов, сделали энергетические утери минимальными. Кроме того, ученым удалось создать технологию так называемой селективной эпитаксии для сильных лазеров, когда гетероструктуры можно выращивать на специальным образом обдуманной подложке.
В результате КПД мощных полупроводниковых лазеров первысил 70%, что вдвое эффективнее, чем в случае с твердотельными и волоконными лазерами. Также исследователям удалось получить лазерные импульсы длительностью 100 наносекунд с пиковой мощностью еще более 1 киловатт с поверхности в доли квадратных сантиметров.
В мощных лучах размер элемента и излучающей области должен быть крупнее, чтобы он мог эффективно преобразовывать в свет большое количество энергии. Для того, чтобы почувствовать каким образом на таких больших объемах происходит рост селективной гомоэпитаксии – мы провели исследования этого процесса и установили закономерности, которые позволяют управлять составами главных конструкционных элементов, – разжевал руководитель Центра физики наногетероструктур ФТИ Никита Пихтин.
Исследования прошли при денежной поддержке Российского научного фонда. Следующим этапом работы станет повышение спектральной яркости лазеров.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....