Теги → лазер
Быстрый переход

Китайцы создают лазеры для гиперзвуковых самолётов и ракет — они будут сжигать воздух для ускорения полёта

В 1983 году NASA на деньги военных США испытывала наземную лазерную станцию для сжигания атмосферы перед высокоскоростным самолётом для увеличения скорости полёта. Проект не был успешным, но китайцы намерены повторить его в другой конфигурации — установить лазер в обтекатель гиперзвуковой ракеты или самолёта для снижения сопротивления воздуху. Ожидается, что это ускорит движение или снизит расход топлива при полётах на гиперзвуковых скоростях.

Испытания китайской гиперзвуковой ракеты. Источник изображения: SCMP

Испытания китайской гиперзвуковой ракеты. Источник изображения: SCMP

Согласно предварительным исследованиям, лазерные лучи в обтекателе способны создать такую область турбулентности перед летательным аппаратом, которая может снизить сопротивление воздуха на величину до 70 %. Этот вопрос уже изучался ранее, но нигде в мире на этом принципе так и не появилась жизнеспособная технология. Тем не менее, как уверяют китайские источники, учёные в их стране дальше всех продвинулись в создании теоретической модели подобного перемещения в атмосфере.

В частности, в издании Laser and Infrared китайские исследователи опубликовали статью, в которой рассказали об опытах с созданием завихрений с помощью лазера, которые инициировали ударную волну с разрежением воздуха. Лазерный импульс образовывал в атмосфере каплевидное облако плазмы, которое сразу же распадалось на две части. Вращение каждой из частей в противоположных направлениях создавало направленное вперёд движение воздуха и, тем самым, перед летательным аппаратом возникало разрежение.

Формирование воздушных (плазменных) завихрений в результате лазерного удара по воздушной среде. Источник изображения: China‘s State Key Laboratory of Laser Propulsion

Формирование воздушных (плазменных) завихрений в результате лазерного удара по воздушной среде. Источник изображения: China‘s State Key Laboratory of Laser Propulsion

На практике нет достаточно маленьких лазерных систем, чтобы их можно было поместить в обтекатель гиперзвуковой ракеты или самолёта. Более того, на разных участках полёта длина волны лазера должна быть разной — лазер должен быть перестраиваемый. Такие лазеры есть — это так называемые лазеры на свободных электронах. Беда в том, что лазер на свободных электронах — это ускоритель частиц протяжённостью до одного километра. Китайским исследователям удалось уменьшить размеры такого лазера до 10 метров, и они надеются создать установку размером со стол. Тогда проект окажется наиболее близко к реализации в масштабах летающей модели.

ВМС Франции в прямом эфире сожгли дроны боевым лазером

ВМС Франции представили первое видео с уничтожением дронов прототипом боевого лазера. Успешные испытания на наземном полигоне в условиях низкой облачности и дождя обещают привести к следующему шагу — проведению испытаний на боевом корабле в море в 2022 году.

Уничтожение дрона боевым лазером морского базирования в представлнии художника. Источник изображения: French Navy

Уничтожение дрона боевым лазером морского базирования в представлении художника. Источник изображения: French Navy

Систему HELMA-P (High Energy Laser for Multiple Applications - Power) мощностью 2 кВт по заказу ВМС Франции в период с 2017 по 2019 год разработали компании CILAS и Ariane Group. Сейчас проект завершает CILAS под эгидой Генеральной дирекции по вооружению (DGA) и ВМС Франции. Испытания на ракетном полигоне состоялись 7 июля (на видео ниже всё самое интересное начинается примерно с четвёртой минуты). Они признаны более чем успешными, что дало повод министру Вооружённых сил Франции Флоранс Парли (Florence Parly) выразить надежду о проведении морских испытаний системы уже в следующем году.

«Я горжусь тем, что сегодня увидела это превосходное качество в работе. Это исключительный эксперимент. Дрон только что был уничтожен мощным лазером, только что сделан важный шаг в борьбе с дронами. Благодаря вам Франция сегодня доказала, что она справится с поставленной задачей и сможет защитить себя от своих врагов», — сказала министр.

По словам разработчиков, система может уничтожать коммерческие дроны на дальности до одного километра, что в 3–4 раза дальше, чем у конкурирующих решений. Это тем более важно, поскольку сегодня даже недорогие дроны могут нести опасную для жизни и здоровья граждан нагрузку, как и угрожать объектам промышленности и обороны. Относительно небольшая мощность системы предполагает, что дроны не обязательно сжигать. Для вывода из строя небольшие БПЛА достаточно ослепить — вывести из строя оптику и антенны, для чего мощные системы не нужны.

Одно из запланированных применений системы HELMA-P — это защита Олимпийских игр в Париже в 2024 году. Надеемся, падающие с неба горящие комки пластика не сожгут Париж в угаре борьбы с нелегальными стримерами и фотографами-любителями. А если серьёзно, в условиях города радиоэлектронная борьба с дронами представляется самым правильным решением, и таких систем сегодня предостаточно. Боевые лазеры лучше использовать где-то дальше, например, в море.

Китайцы создадут самый мощный в мире лазер, чтобы синтезировать неизвестную материю

Исследовательская группа в Шанхае обещает через два года запустить лазерную установку Station of Extreme Light (SEL) рекордной мощности. Лазер SEL сможет излучать импульс мощностью 100 петаватт, что в 10 000 раз превышает мощность всех электрических станций на Земле. Учёные рассчитывают, что столь мощный импульс позволит из «ничего» синтезировать материю с неизвестными свойствами.

Источник изображения: Chinese Academy of Sciences

Источник изображения: Chinese Academy of Sciences

По данным китайских источников, сейчас Шанхайский институт оптики и точной механики располагает лазером мощностью 10 петаватт. Недавно сделанное учёными открытие позволяет увеличить мощность лазерного импульса в 10 раз — до 100 петаватт. Сделать это поможет предложенный китайцами метод расщепления луча на цветовой спектр с последующим усилением каждой отдельной длины волны и последующей «сборкой» в один мощный луч.

Традиционно один мощный луч лазера собирался из нескольких лучей меньшей мощности. Связано это с тем, что фокусирующее и отражающее оборудование — линзы, призмы и зеркала — не выдерживают сверхэкстремальных энергетических ударов (температур). Первоначально шанхайский проект Station of Extreme Light предполагал использовать четыре лазера для достижения нового рекордного показателя мощности импульса. Открытие возможности расщепить дифракционной решёткой луч на несколько спектральных составляющих с последующим усилением каждой из них и финальной сборкой в единый поток позволило свести дело к одному источнику лазерного импульса.

Новый способ значительно упростит и удешевит создание лазера рекордной мощности, а чем проще установка, тем надёжнее она в настройке и эксплуатации. Учёные обещают, что SEL заработает в 2023 году и позволит как добиться новых открытий в фундаментальной физике, так и помочь с поиском новых материалов, новых лекарств и в других областях.

Добавим, сейчас самым мощным лазером в мире располагают учёные из Южной Кореи. К сожалению, сравнимых данных по китайскому проекту Station of Extreme Light пока нет, поэтому напрямую сравнить китайскую и южнокорейские установки нельзя.

Всепогодную систему скоростной лазерной спутниковой связи разработают в Австралии

Австралийские исследователи уверены, что высокоскоростные каналы связи между наземными станциями и спутниками возможны только с помощью лазеров. Но пробить лазерами атмосферу можно только в благоприятных погодных условиях. Совместные исследования компании Thales Australia и наземной станции спутниковой связи Гунхилли призваны решить проблему плохой погоды для лазерных каналов связи со спутниками, а власти Австралии согласились помочь деньгами.

Наземная станция спутниковой связи Гунхилли в Австралии. Источник изображения:

Наземная станция спутниковой связи Гунхилли в Австралии. Источник изображения: Sebastian Moss/datacenterdynamics.com

Партнёры уже закончили технико-экономическое обоснование проекта и провели наземные испытания опытного оборудования на дальности 2,4 и 10 км, что заняло около одного года. На очереди испытания с летающими объектами, включая лазерную связь с лёгкими самолётами, и переход на работу со спутниками. Во всех случаях лазерные каналы адаптируются для работы в текущих погодных условиях, чтобы скорость связи не снижалась или снижалась незначительно. В частности, для этого планируется использовать технологии активной оптики и системы когерентной фазовой стабилизации.

«Этот проект является важным шагом на пути к конечной цели создания оптической связи между спутником и землёй с высокой скоростью передачи данных», — сказал Майкл Кларк (Michael Clark), директор по технической стратегии Thales Australia и Новой Зеландии. Финансирование проекта обеспечено деньгами на три года, выделенными Австралийским центром совместных исследований SmartSat.

По итогам исследований должна появиться технология оптической связи со спутниками со скоростью передачи данных близкой к скорости работы волоконно-оптических линий. Сегодня, например, лазерная связь наземных станций с МКС может осуществляться со скоростью до 100 Мбит/с в зависимости от погодных условий. Для развития космонавтики в будущем этого явно недостаточно. Нужно что-то более быстрое и стабильное. Возможно, Австралия в этом совершит прорыв.

Huawei инвестировала почти $13 млн в китайского производителя оборудования для выпуска чипов

Компания Huawei Technologies через своё дочернее подразделение Hubble Technology Investment инвестировала в пекинскую компанию RSLaser Opto-Electronics Technology 82 млн юаней ($12,8 млн). Последняя занимается разработкой промышленных лазеров для литографического оборудования по производству чипов.

Источник изображения: VCG

Источник изображения: VCG

По информации издания Global Times, данный шаг Huawei в очередной раз демонстрирует попытку компании создать собственную производственную базу для выпуска полупроводниковых компонентов. От услуг сторонних специализированных производителей, выпускающих передовые микросхемы, её отрезали торговые санкции США.

Hubble Technology Investment была основана в апреле 2019 года. К настоящему времени она вложила средства примерно в 28 различных компаний, так или иначе связанных с разработкой и изготовлением полупроводниковых компонентов. На текущий момент она стала седьмым по величине акционером RSLaser Opto-Electronics Technology. Последняя смогла создать первый китайский эксимерный лазер большой мощности, тем самым пошатнув долгосрочную монополию иностранных производителей. Данный тип компонентов критически важен при создании оборудования для производства передовых микросхем.

«Литографические машины и промышленные лазеры определяют степень точности микросхем, но в глобальных поставках по-прежнему доминируют определённые предприятия. Инвестиции Huawei в сферу литографии направлены на снижение её зависимости от иностранных производителей», — прокомментировал аналитик телекоммуникационной отрасли Фу Лянь (Fu Liang) в разговоре с Global Times.

Из-за санкций США компания Huawei сейчас вынуждена использовать для производства чипов старые техпроцессы 28 и 14 нм. Чтобы выйти за их пределы, китайской промышленности потребуются современные лазеры, поэтому инвестиции производителя смартфонов и телекоммуникационного оборудования имеют стратегическое значение не только для компании, но и для всей китайской полупроводниковой индустрии.

В Южной Корее запустили самый мощный в мире лазер, который поможет раскрыть множество загадок физики

Южнокорейские учёные создали мощнейшую в мире лазерную установку. Интенсивность импульсов установки равна всему падающему на Землю свету Солнца, сфокусированному в луч диаметром 10 микрон. Колоссальная энергия импульсов на микрометровой мишени позволит ставить эксперименты, которые помогут проникнуть в суть взаимодействия света и материи, что откроет дорогу для новых направлений в фундаментальной физике. Научные открытия польются рекой.

Источник изображения: CoReLS

Источник изображения: CoReLS

Много лет подряд мощнейшим импульсным лазером оставалась установка в США — титаново-сапфировый лазер HERCULES в Университете штата Мичиган. На своём пике «Геркулес» развивал 1022 Вт на см2. Исследователи из Центра релятивистской лазерной науки Южной Кореи (CoReLS) смогли на порядок превзойти это достижение и сообщили о создании импульсного лазера с мощностью 1023 Вт на см2.

Длительность импульсов таких лазеров очень и очень маленькая — всего несколько фемтосекунд, а размеры мишени в ширину в 50 раз меньше диаметра человеческого волоса и составляют 1,1 мкм.

Для достижения рекордной интенсивности пришлось до предела усложнить оптическую систему фокусировки и очень точно контролировать волновой фронт импульсов. Например, в качестве зеркал были использованы так называемые деформирующие зеркала, которые компенсировали малейшие искажения при фокусировке импульсов.

Источник изображения: CoReLS

Источник изображения: CoReLS

«Этот высокоинтенсивный лазер позволит нам в лаборатории исследовать астрофизические явления, такие как электрон-фотонное и фотон-фотонное рассеяние, — сказал Нам Чхан-хи (Chang Hee Nam), директор CoReLS и профессор Института науки и технологий Кванджу. — Мы можем использовать его для экспериментальной проверки и получения доступа к теоретическим идеям, некоторые из которых были впервые предложены почти столетие назад».

Интересно отметить, что подобные лазерные установки могут использоваться для лечения онкологических больных. Лазерный импульс огромной интенсивности выбивает из мишени протоны, которые применяются для лучевой терапии.

Kyocera представила SMD-лазер двойного назначения, который и светит, и греет

Американский производитель SLD Laser выпустил первый полупроводниковый лазер белого свечения с функцией переключения. По команде он преобразуется в ИК-излучатель с длинами волн 905 и 850 нм. Оба источника света — видимый и инфракрасный — размещены на одном чипе со сторонами 7×7 мм, что позволяет создавать компактные решения для камер наблюдения и не только.

Полупроводниковый лазер Источник изображения: Kyocera

Полупроводниковый лазер SMD W-IR. Источник изображения: Kyocera

В январе этого года компания SLD Laser стала полной собственностью японской компании Kyocera. В будущем опыт Kyocera в производстве керамики пригодится для улучшения производства мощных лазеров SLD Laser в керамических корпусах. Пока выпуском новых образцов лазеров занимается американский завод компании.

Лазер «двойного назначения» обеспечивает световой поток 450 люмен яркостью 1000 мкд/м2. Выходная мощность инфракрасного луча достигает 250 мВт. Выбранные для источника ИК-излучения длины волн в основном используются в датчиках движения, камерах ночного видения и других профессиональных системах безопасности.

Новая разработка открывает многочисленные возможности применения. Вместо размещения датчиков движения и освещения в двух разных компонентах один новый элемент может выполнять обе функции. Например, камера наблюдения будет автоматически освещать соответствующую зону, как только обнаружит в ИК-диапазоне что-то подозрительное. Диоды SMD W-IR уже доступны для заказа и вскоре появятся в продукции.

Японские учёные придумали простой способ многократно повысить качество лазерной резки с помощью камеры Raspberry Pi

Лазерные резаки и гравёры сегодня получили достаточное распространение как в промышленности, так и для домашнего использования. Лазерный луч вырезает точнее и аккуратнее традиционных инструментов. Но даже это качество резки или разрешение можно увеличить в разы, сообщили японские учёные. Интересно, что для демонстрации новых возможностей хватило простой камеры Raspberry Pi Camera Module v2.

Измерение плотности потока лазерного луча и глубирны отверстия от одиночного импульса позволяет прогнозировать качество работыИсточник изображения: Sakurai

Измерение плотности потока лазерного луча и глубины отверстия от одиночного импульса позволяет прогнозировать качество всей работы. Источник изображения: Sakurai

Не секрет, что для повышения точности лазерной резки необходимо организовать обратную связь с получением данных о взаимодействии лазерного луча с материалом. Это устранит ряд неопределённостей в производственном процессе, но на практике всё не так просто. Сегодня это происходит с помощью регулярных измерений и требует массу времени на отвлечённые работы. Например, необходимо постоянно контролировать глубину отверстий в зависимости от мощности лазерного импульса.

«Чтобы измерить глубину разреза лазера, часто требуются десятки или сотни измерений глубины. Это серьезное препятствие для быстрых автоматизированных производственных систем на основе лазеров», — сказал профессор Дзюндзи Юмото (Junji Yumoto) с факультета физики Токийского университета. Вместо сотен измерений японские учёные предлагают делать всего одно, что обещает улучшить управление лазерной обработкой.

Ещё одним условием для улучшения лазерных станков было использование недорогих решений для измерения. К счастью, этому способствует стремительное развитие в последние годы индустрии выпуска оптических датчиков для камер смартфонов и не только. Выяснилось, что камеры Raspberry Pi Camera Module v2 вполне хватает для решения поставленной задачи.

В ходе испытания учёные фиксировали плотность потока лазерного импульса камерой Raspberry Pi Camera Module v2 и сразу измеряли полученное в сапфире отверстие. Затем одни данные накладывались на другие и определялась взаимосвязь между плотностью потока лазерного луча и глубиной проделанного отверстия. Выяснилось, что плотность луча лазера отлично коррелирует с глубиной отверстий и нехитрый алгоритм может всего по одному наблюдению рассчитать до 250 тыс. импульсных воздействий луча лазера на материал.

Боевое лазерное оружие для военно-морского флота Германии создадут и испытают уже в этом году

Федеральное управление Бундесвера по оборудованию, информационным технологиям и технической поддержке (BAAINBw) заключило с консорциумом ARGE из компаний MBDA Deutschland GmbH и Rheinmetall Waffe Munition GmbH, контракт на изготовление, интеграцию и проведение испытаний демонстрационного лазерного оружия в морских условиях. Стоимость контракта исчисляется двухзначным числом миллионов евро с примерно равным разделением среди участников.

Демонстраторлазерного вооружения MBDA. Источник изображения: MBDA

Демонстратор лазерного вооружения MBDA. Источник изображения: MBDA

Компания MBDA Deutschland отвечает за системы слежения за целью, пульт оператора и подключение демонстратора лазерного оружия к системе управления. Компания Rheinmetall в ответе за лазерный боевой модуль, систему направления луча, охлаждение и интеграцию системы лазерного оружия в проектный контейнер демонстратора лазерного источника. Демонстрационный образец лазерного оружия будет изготовлен, испытан и интегрирован до конца 2021 года. Испытания на борту фрегата ВМС Германии F-124 Sachsen должны пройти в 2022 году.

«Этот контракт является важным шагом на пути к созданию действующей высокоэнергетической лазерной системы, — сказала Дорис Лаарманн (Doris Laarmann), руководитель отдела развития лазерного бизнеса в MBDA Deutschland. — Обе наши компании приложат свои силы, чтобы сделать этот проект успешным от имени ВМС Германии. После установки демонстратор также будет использоваться для тестирования таких важных аспектов, как взаимодействие и работа набора датчиков, системы управления боем и исполнительного механизма, а также изучение правил ведения боя».

Макет системы HELIOS на масштабной модели эсминца

Макет системы HELIOS на масштабной модели эсминца

Лазерное оружие обещает прорыв в истории оборонных технологий. Лазеры поражают цели со скоростью света, действуют с большой точностью и наносят очень небольшой побочный ущерб. Всё это, в той или иной мере, вскоре будет показано и доказано в полевых условиях.

Добавим, в Европе проект лазерно-направленного энергетического оружия (LDEW) по программе DRAGONFIRE разрабатывают также компании MBDA UK с рядом партнёров, включая итальянскую компанию Leonardo. Наземные и морские испытания демонстратора должны были состояться в 2019 году, но пока ничего по этому поводу не сообщалось (если мы ничего не пропустили).

Испытание твердотельного боевого лазера. Источник изображения: US Navy

Испытание твердотельного боевого лазера. Источник изображения: US Navy

В США существует целая серия рабочих программ по лазерному вооружению, например к испытаниям на море на боевом корабле в этом году готовится волноводная система HELIOS от Lockheed Martin, а также проходит испытание прототип боевого твердотельного лазера LWSD.

Представлен первый в мире лазерный диод с двойным излучением: одновременно фонарик на километр и инфракрасный дальномер

На выставке CES 2021 компания Kyocera SLD Laser (KSLD) объявила о запуске производства LaserLight — первого в мире полупроводникового источника двойного излучения: белого света и инфракрасного. Новый лазерный диод может одновременно или порознь выдавать луч ярчайшего белого света на дистанцию один километр и, в том же пятне, инфракрасный луч на дальность 250 метров. В последнем случае — это решение для высокоточного дальномера с погрешностью 1 %.

Источник изображения: Kyocera

Источник изображения: Kyocera

Эту новую и перспективную продукцию японская Kyocera получила вместе с приобретением молодой американской компании SLD Laser, у истоков создания которой стоял легендарный японский изобретатель сверхъярких синих светодиодов и лауреат Нобелевской премии Сюдзи Накамура (Shuji Nakamura). Накамура получил нобелевку за работу в области светодиодов, но с появлением нового поколения полупроводниковых лазеров он же назвал лазерные диоды новой вехой в истории приборов освещения.

Лазерный диод LaserLight нацелен как на промышленное, так и на бытовое применение. Он подойдёт для фар автомобилей, для освещения домов, улиц, для лидаров в системах помощи водителям и в автопилотах, а также для устройства беспроводной световой связи LiFi со скоростью передачи до 20 Гбит/с. Последнее важно для сетей в больницах, лабораториях и на заводах, где много чувствительного к электромагнитному излучению оборудования. Свет лазера таких помех создавать не будет.

Источник изображения: Kyocera

Источник изображения: Kyocera

Диод KSLD LaserLight обеспечивает высокую яркость, безопасный, некогерентный белый свет яркостью 500 люмен с излучением в ближнем инфракрасном диапазоне со средней мощностью до 1 Вт и пиковой мощностью 100 Вт, которые может излучать одновременно или независимо, в зависимости от потребности приложения. Технология источника белого/ИК-излучения LaserLight доступна в нескольких массовых конфигурациях продукта, включая модуль MicroSpot, модуль FiberLight и компонент SMD (устройство для поверхностного монтажа). В основе лазерного диода, добавим, лежит комбинация нитрида галлия (GaN). Ждём интересной продукции.

Военно-морской флот США первым в мире получил лазерное оружие — систему HELIOS от Lockheed Martin

Компания Lockheed Martin сообщила, что в ВМС США поставляется первое лазерное вооружение для установки на боевой корабль. Система HELIOS будет смонтирована на эскадренном миноносце USS Preble (тип «Арли Бёрк») в период его технического обслуживания. Тем самым ВМС США получат единственную в мире уникальную боевую лазерную установку для испытаний в реальных условиях.

Макет системы HELIOS на масштабной модели эсминца (по центру фотографии)

Макет системы HELIOS на масштабной модели эсминца (по центру фотографии)

Система HELIOS или высокоэнергетический лазер с интегрированными системами оптического ослепления и наблюдения представляет собой составной источник качественного лазерного излучения. Это волоконно-оптический лазер на основе технологии спектрального сложения, когда несколько отдельных лазеров соединяются для формирования луча повышенной мощности (почти как у «Звезды смерти», но поменьше).

Компьютерное изображение работы лазера HELIOS. Источник изображения: Lockheed Martin

Компьютерное изображение работы лазера HELIOS. Источник изображения: Lockheed Martin

Мощность установки HELIOS превысила 60 кВт, что выше заявленной в проекте. К слову, составные лазеры отлично масштабируются, что позволяет создать установку для сухопутного, мобильного или воздушного базирования со своими специфическими требованиями. Подобные проекты разрабатывают в других странах, например, в Германии. Для поражения небольших воздушных и надводных целей это считается идеальным решением как с точки зрения экономии боеприпасов, так и с позиций скорости и точности поражения целей.

На пути к термоядерному синтезу: в России запустили первый модуль самого мощного в мире лазера

Во Всероссийском научно-исследовательском институте экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ) в Сарове запустили первый модуль самой мощной в мире лазерной установки УФЛ-2М. Она необходима для проведения экспериментов по управляемому инерциальному термоядерному синтезу и для исследования свойств вещества в экстремальных состояниях — при сверхвысоких давлениях и температурах.

РФЯЦ-ВНИИЭФ

РФЯЦ-ВНИИЭФ

Об этом сообщил заместитель директора по лазерным системам ВНИИЭФ академик Сергей Гаранин во время видеоконференции научной сессии Общего собрания Российской академии наук, посвящённой 75-летию атомной отрасли России.

Гаранин рассказал о ходе строительства самой мощной лазерной установки для исследования экстремальных свойств вещества — в том числе, с точки зрения изучения возможности создания новых источников энергии, а также понимания процессов, происходящих в звёздах. Сообщается, что УФЛ-2М незаменима для моделирования и проектирования новых видов российского ядерного оружия в условиях запрета ядерных испытаний.

УФЛ-2М станет рекордсменом среди введённых и планируемых к строительству лазерных систем — к термоядерной мишени будет подводиться в полтора раза больше импульсной энергии, чем на американской лазерной установке NIF. Она тоже используется в процессе развития американских ядерных арсеналов. Имея опыт экспериментов, РФЯЦ-ВНИИЭФ имеет все шансы первым в мире добиться желаемого «зажигания» термоядерных реакций в мишенях.

РФЯЦ-ВНИИЭФ

РФЯЦ-ВНИИЭФ

«Изготовлены и в настоящее время введены в эксплуатацию все системы, которые будут обеспечивать работу всех каналов лазерной установки, и запущен первый модуль — 8 каналов лазерной установки. С 2021 года с помощью этого модуля мы начнём производить исследования», — отметил Сергей Гаранин.

Глава «Росатома» Алексей Лихачёв добавил: «Саров имеет хорошие перспективы стать центром притяжения учёных со всей России для работы на современных установках над вопросами новой физики, а также колыбелью теоретиков будущего, которые откроют неведомые человечеству закономерности».

РФЯЦ-ВНИИЭФ

РФЯЦ-ВНИИЭФ

В апреле 2019 года саровский ядерный центр сообщал о завершении сборки камеры взаимодействия — центрального элемента установки УФЛ-2М. Камера взаимодействия представляет собой сферу диаметром 10 метров и весом около 120 тонн, в которой должно происходить взаимодействие лазерной энергии с мишенью.

Rheinmetall заключила контракт на создание демонстратора боевого лазера для ВМС Германии

На днях Rheinmetall опубликовала пресс-релиз, в котором сообщила о заключении контракта с ВМС Германии на изготовление и годичные испытания в полевых условиях демонстратора боевого лазера. Стоимость заказа находится в «нижнем двузначном диапазоне миллионов евро». Боевой лазер Rheinmetall выгодно отличается от аналогичного оружия своей модульной технологией, благодаря которой можно гибко управлять мощностью выстрела.

Источник изображения: Rheinmetall

Источник изображения: Rheinmetall

Для испытаний демонстратор БЛ Rheinmetall будет размещён на борту фрегата класса F124 ВМС Германии «Саксония» (Sachsen). В основе проекта лежит технология спектральной связи, которую в Rheinmetall разрабатывают последние несколько лет. Ключевой рабочей характеристикой демонстратора станет масштабируемая выходная мощность до 20 кВт с «очень хорошим качеством» луча.

Фактически демонстратор будет состоять из 12 идентичных модулей волоконных лазеров мощностью 2 кВт с качеством луча, близким к дифракционному пределу. В объединительном узле установки с помощью диэлектрической решетки происходит объединение нескольких лучей в один максимальной мощности. Таким же образом можно создать боевую установку до 100 кВт и больше, что позволит не только ослеплять вражеские датчики, но и физически уничтожать такие цели, как миномётные выстрелы, артиллерийские снаряды и БПЛА.

Впервые Rheinmetall испытала лазерную систему на основе спектральной связи в 2015 году в Балтике: в ходе тестов демонстратор успешно поразил наземные цели. В 2018 году состоялась успешная лабораторная демонстрация 20-кВт установки. Теперь она будет размещена на борту фрегата и пройдёт полевые испытания в реальных условиях эксплуатации.

Через пять лет у японцев будет лазерное оружие для борьбы с дронами

Министерство обороны Японии запросило у правительства около $42 млн из бюджета на 2021 год для старта разработки лазеров на автомобильных шасси. Колёсные мобильные лазерные установки необходимы для борьбы с дронами в городской застройке. Дроны плодятся как грибы и могут стать грозным, но дешёвым оружием для террористов или орудием для вольного или невольного вандализма. Практический результат от разработок японцы ожидают увидеть к 2025 году.

Дроны в городе. Источник изображения: NASA

Дроны в городе. Источник изображения: NASA

В настоящий момент МО Японии работает над лазерными технологиями с компанией Kawasaki Heavy. Какой-то результат обещают к 2023 году. На новом этапе сотрудничества в результате тендера будут отобраны пять компаний, которые будут решать одновременно две задачи: снижение размеров лазерных установок при одновременном повышении их мощности.

Для борьбы с дронами на море планируется использовать микроволновое излучение. В городах подобную технологию решили не использовать из-за высокой вероятности вывода из строя городской и бытовой электроники. От точечного удара лазером сопутствующий ущерб обещает оказаться минимальным. Тогда как микроволновый импульс может временно или на постоянной основе вывести электронику из строя. Убить ради копеечного дрона всю электронику в паре ближайших кварталов — это будет перебор.

По словам представителя МО Японии, ни одна из стран сегодня не располагает подвижной лазерной установкой для боевого применения. Но все ведущие страны заняты разработкой таковой, и в этом вопросе нельзя опоздать. Прошлогодний пример успешной атаки дронов на нефтяные объекты Саудовской Аравии заставляет серьёзно воспринять новую угрозу.

Создан компактный терагерцевый лазер, который поможет видеть сквозь препятствия и искать наркотики, взрывчатку и онкологию

Современные полупроводниковые материалы не позволяют создать компактные лазеры с рабочим диапазоном от одного до десяти терагерц. Но именно этот диапазон требуется для взгляда «сквозь стену» — для дистанционного обнаружения и даже определения химического состава скрытых взрывчатых веществ, наркотиков или для выявления онкологических опухолей. Решение нащупали исследователи из США, что позволило создать довольно компактный терагерцевый лазер.

Портативный терагерцовый лазер на термоохладителе. Источник изображения: MIT

Портативный терагерцовый лазер на термоохладителе. Источник изображения: MIT

Учёные из Массачусетского технологического института (MIT) разработали многослойную комбинацию из полупроводниковых материалов, которая позволила создать компактный терагерцевый лазер, работающий на частоте 4 ТГц. Это так называемый квантово-каскадный лазер, в котором источником излучения служат электроны при переходе от слоя к слою в многослойном полупроводнике.

Исследователи поместили слой арсенида галлия между двумя слоями арсенида алюминия-галлия с повышенным содержанием алюминия. Концентрация материалов и толщина слоёв подобраны таким образом, что при переходе между слоями электрон излучал электромагнитную волну в диапазоне 4 ТГц. Что важно, излучатель работал при температуре охлаждения на уровне -23 °C, тогда как до этого терагерцевое излучение в подобных гетероструктурах можно было получить только при охлаждении до -73 °C. Минус -23 °C — это то, что даёт надежду на создание портативных установок, хотя для создания ручных и компактных терагерцевых сканеров необходимо заставить их работать при комнатной температуре.

Увеличенное изображение излучающей структуры лазера.

Увеличенное изображение излучающей структуры лазера. Источник изображения: MIT

По словам учёных, подбирая размеры слоёв можно создать лазеры с длиной волны от двух до семи терагерц. Разработчики сетей 6G, кстати, тоже надеются на компактные полупроводниковые терагерцевые лазеры. Такие лазеры, работающие в дальнем инфракрасном диапазоне, смогут передавать данные со скоростью триллион бит в секунду по одному волокну.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥