Теги → лазер
Быстрый переход

Видео: уничтожение беспилотника лазерным оружием с десантного корабля USS Portland

Военно-морские силы США продолжают эксперименты с лазерным вооружением. Неделю назад опытная установка LWSD Mark 2 MOD 0 на десантном корабле USS Portland (LPD 27) захватила в воздухе и уничтожила беспилотный аппарат. Сегодня ВМС США выложили видео испытаний, но о ТТХ цели и лазера предпочли умолчать.

US Navy

US Navy

Новые полевые испытания боевой лазерной установки продолжают начатые свыше десяти лет назад эксперименты с твердотельными источниками когерентного излучения. Выстрел из такой лазерной пушки стоит один условный доллар. Это очень экономное оружие, как раз для поражения малых беспилотников или, как говорят разработчики, достаточное для нанесения серьёзного ущерба или для нарушения работы бортовых систем беспилотных аппаратов.

Установленная на десантный корабль USS Portland лазерная установка собрана в лаборатории ВМС США, но она опирается на твердотельный лазер компании Northrop Grumman. Лазерное оружие, кстати, не единственное в программе Министерства обороны США. Военные разрабатывают также другие системы «направленной энергии» (DEW, directed-energy weapons). Все они призваны минимизировать как сторонний ущерб от разлетающихся осколков снаряда и цели, так и стоимость выстрела.

«Проводя в море передовые испытания против беспилотных летательных аппаратов и малых судов, мы получим ценную информацию о возможностях демонстратора системы твердотельного лазерного оружия против потенциальных угроз», ― сказал капитан Керри Сандерс (Karrey Sanders), командир USS Portland. ― Демонстратор системы вооружений на твердотельном лазере ― это уникальная возможность, которую USS Portland может испытывать и эксплуатировать для военно-морского флота, прокладывая путь для будущих систем вооружения. С этой новой передовой способностью мы изменим войну на море».

Система лазерного оружия HELIOS Lockheed Martin готовится к полевым испытаниям

Очевидные плюсы лазерного вооружения, хорошо знакомые всем любителям компьютерных игр, в реальной жизни имеют не менее внушительный список противовесов. Найти баланс между желаемым и действительным помогут полевые испытания лазерной системы HELIOS компании Lockheed Martin.

Компьютерное изображение действия лазера HELIOS (Lockheed Martin)

Компьютерное изображение работы лазера HELIOS (Lockheed Martin)

На днях Lockheed Martin сообщила в пресс-релизе, что разрабатываемая компанией система лазерного оружия HELIOS в этом году сделает решительный шаг навстречу интеграции в боевые корабельные системы. Расшифровка аббревиатуры HELIOS говорит сама за себя ― это высокоэнергетический лазер с интегрированными системами оптического ослепления и наблюдения. В 2021 году на заключительном этапе испытания система HELIOS будет интегрирована в эскадренный миноносец типа «Арли Бёрк».

Макет системы HELIOS на масштабной модели эсминца

Макет системы HELIOS на масштабной модели эсминца

Проект HELIOS прошёл окончательное проектное утверждение. В этом году система HELIOS пройдёт системную интеграцию в американскую корабельную многофункциональную боевую информационно-управляющую систему Aegis (Эгида). Впоследствии боевой лазер станет неотъемлемой частью комплекса этой системы, поэтому совместимость с ней является ключевым фактором для успешной интеграции.

Боевой лазер, отмечается в пресс-релизе, обеспечит дополнительный уровень защиты для флота, включая «бесконечные патроны», низкую стоимость поражения цели, скорость поражения, сравнимую со скоростью света в воздухе, точность и высокую реакцию. Главными целями для HELIOS представляются беспилотники и быстроходные лёгкие корабли.

Также военные ждут от HELIOS «роста кривой обучения военного персонала», снижения риска для будущих проектов лазерного вооружения, а также «сигнал» индустрии включиться в поставки новых систем вооружения.

Масштабная модель эсминца класса

Масштабная модель эсминца типа «Арли Бёрк»

После проверки работы системы HELIOS в рамках системы Aegis на полигоне ВМС США на острове Уоллопс пройдут наземные испытания лазерной установки и только после этого система начнёт монтироваться на эсминце.

В Европе подобный проект начала реализовывать Германия. Но это пока инициатива отдельной страны Европейского Союза, хотя она может стать частью общеевропейской программы перевооружения флота. Оборонные институты Европейского Союза профинансировали пока только экспертные работы по оценке перспектив лазерного оружия в ВМФ.

Lockheed Martin оснастит корабли прибрежной зоны многоуровневым лазерным вооружением

Лазерное вооружение вскоре станет неотъемлемой частью кораблей военно-морского флота от мала до велика. Первый контракт на установку многоуровневой лазерной защиты (LLD) на боевые корабли прибрежной зоны получила компания Lockheed Martin.

Концептуальное изображение работы проекта HELIOS компании Lockheed Martin

Концептуальное изображение работы проекта HELIOS компании Lockheed Martin

Контракт Lockheed Martin стоимостью $22,4 млн с Управлением военно-морских исследований (ONR) предусматривает разработку и интеграцию прототипа системы вооружения многоуровневой лазерной защиты (LLD) на борт боевого корабля ВМС США прибрежной зоны (LCS). Есть информация, что первым лазерное вооружение может получить корабль USS Little Rock (LCS-9). Корабли прибрежной зоны несут службу как в территориальных водах США, так и в наиболее важных районах морского судоходства, например, в Персидском заливе.

Масштабная модедель корабля прибрежной зоны класса Freedom с многоуровневым лазерным вооружением Lockheed Martin на выставке SNA 2020

Масштабная модель корабля прибрежной зоны класса Freedom с многоуровневым лазерным вооружением Lockheed Martin на выставке SNA 2020

Программа оснащения боевых кораблей прибрежной зоны многоуровневой лазерной защитой призвана повысить живучесть корабля и его ударные возможности. Например, актуальной становится защита от атак дронами, сбивать которые обычным вооружением дорого и опасно (особенно в своих водах).

Лазерные модули многоуровневой лазерной защиты (LLD) на модели крупным планом

Лазерные модули многоуровневой лазерной защиты (LLD) на модели крупным планом

Специалисты Lockheed Martin должны разработать модульные решения с упором на защиту лазерного вооружения от воздействия морской среды. Проектировочные работы, изготовление и установка модулей на корабль, как и подготовка лазерных модулей для испытаний на корабле в море, должны завершиться к июлю 2021 года.

Американцы активнее европейцев в вопросах оснащения кораблей лазерным вооружением. Так, Европейское оборонное агентство (EDA) пока только заключило контракт на получение экспертной оценки перспектив лазерного вооружения морского базирования. Впрочем, немцы в этом вопросе решили быть первыми в Европе и ещё летом прошлого года начали разрабатывать штатное лазерное вооружение для ракетных корветов.

В 2020 году сканеры для полупроводниковой литографии получат новые лазеры

В основе сканеров для полупроводниковой литографии лежат мощные источники излучения на базе лазеров. От качества и мощности лазеров зависит производительность сканеров и масштаб технологических норм, которых можно достичь на данном этапе производства. Кое-что новое в этой области подготовила японская компания Gigaphoton.

Разнообразие лазерной продукции Gigaphoton

Разнообразие лазерной продукции Gigaphoton

В пятницу компания Gigaphoton сообщила о готовности поставлять клиентам две новые модели эксимерных лазеров ArF (193 нм) и KrF (248 нм). В первом случае речь идёт о модели GT66A для иммерсионной литографии (с погружением в жидкость), а во втором ― о модели G60K. Оба новых лазера обещают привнести новейшие технологии в литографическую печать полупроводников, что требуется для изготовления более быстрых и более плотных интегральных схем. В том числе для новейших направлений в виде искусственного интеллекта, Интернета вещей и сотовой связи 5-го поколения.

Новый иммерсионный лазер GT66A ArF оснащен новейшим оптическим модулем для уменьшения пространственной когерентности и улучшения однородности луча на поверхности для проекции. Лазер G60K KrF представляет собой ― впервые за последние 15 лет ― полностью изменённую модель. За счёт нового блока питания лазера его мощность повышена в 1,5 раза. Это означает, что скорость обработки кремниевых пластин сканерами с лазерами G60K можно будет ощутимо увеличить.

Одним из клиентов на лазеры ArF и KrF компании Gigaphoton является нидерландская компания ASML. Правда, для сканеров диапазона EUV компания ASML использует лазеры собственного производства. Для этого она в 2012 году купила американскую компанию Cymer. Тем самым источники EUV-излучения Gigaphoton так и не стали массовым продуктом для выпуска литографического оборудования для производства чипов. Компания ASML стала единственным поставщиком сканеров EUV, полностью вытолкнув из этой перегретой конкурентной ниши японские Nikon и Canon. Но это уже другая история.

На пути к мечам джедаев: Panasonic представила 135-Вт светодиодный синий лазер

Полупроводниковые лазеры хорошо зарекомендовали себя в производстве на операциях сварки, порезки и при выполнении других работ. Сфера использования лазерных диодов ограничена только мощность излучателей, с чем успешно борется компания Panasonic.

Сегодня корпорация Panasonic объявила о том, что ей удалось продемонстрировать синий лазер с самой высокой яркостью (интенсивностью) в мире. Это было достигнуто с помощью технологии комбинирования длин волн (WBC, Wavelength Beam Combining) на лазере с прямыми диодами (DDL, direct diode lasers). Благодаря новой технологии обеспечивается масштабирование мощности с сохранением качества луча с помощью простого увеличения количества лазерных источников.

Эта технология работает следующим образом. Линейка из многих (свыше 100) диодов с разной длиной волны направляет излучение через фокусирующую линзу на дифракционную решётку. Расстояние до решётки и углы падения выбраны таким образом, чтобы на эффекте резонанса получить на выходе суммарный световой пучок высокой интенсивности. Тем самым в компании создали полупроводниковый коротковолновый лазер мощностью 135 Вт с длиной волны 400–450 нм с высочайшим качеством. Высокое качество пучка света гарантирует качество обработки кромок после порезки деталей лазером, что делает производство дешевле.

Ожидается, что начало выпуска более мощных полупроводниковых лазеров произведёт небольшую революции в промышленности и, в частности, в автомобилестроении. В перспективе новая технология обещает привести к появлению полупроводниковых лазеров с мощностью на два порядка выше, чем актуальные решения. Например, синий светодиодный лазер с высокой эффективностью оптического поглощения имеет высочайший спрос для обработки медных заготовок при производстве автомобильных двигателей и аккумуляторов.

В разработке новых полупроводниковых лазеров компания Panasonic полагалась на сотрудничество с американской компанией TeraDiode. Партнёрство началось в 2013 году. в 2014 году Panasonic выпустила первую в мире роботизированную систему лазерной сварки LAPRISS, оснащённую инфракрасным DDL с использованием технологии WBC. В 2017 году компания TeraDiode была приобретена Panasonic и стала её дочерним предприятием. Как видим по новой разработке, в составе Panasonic инженеры TeraDiode работают с не меньшим успехом, чем до поглощения.

Пентагон заключил контракт на разработку лазеров для поражения крылатых ракет

«Бесконечные патроны» могут быть не только в компьютерных играх. Военные тоже так хотят. Чтобы в жизни. Помочь в этом может лазерное вооружение, боезапас которого ограничен только ёмкостью условной батарейки и ресурсом источника излучения. Новые контракты, которые Пентагон заключил с тремя контрагентами, предусматривают создание и испытание демонстрационных моделей (не прототипов) энергетического вооружения для поражения очень сложных воздушных целей ― крылатых ракет.

Армейский демонстрационный лазер HEL (High Energy Laser) на грузовике

Армейский демонстрационный лазер HEL (High Energy Laser) на грузовике

В настоящее время индустрия предлагает лазеры мощностью от 50 до 150 кВт. Этого достаточно, чтобы сжечь дрон, но высокоманевренную и большую крылатую ракету этим не поразить. Необходимы лазеры большей мощности. Испытания 300-кВт систем Пентагон надеется провести к 2022 году, и хотел бы увидеть действующие модели 500-кВт лазеров к 2024 году. Важно отметить, что лазерные установки нового поколения будут опираться на коммерческие технологии, а не какие-то специфические военные разработки. Источник шутит, что всё необходимое можно будет купить в супермаркете у дома.

В 2009–2011 годах компании Boeing, Lockheed Martin и Northrop Grumman создали для Пентагона химическую лазерную установку воздушного базирования мощностью 1 МВт. Для этого модифицированный грузовой Боинг 747 нёс на борту огромный запас токсических химических веществ, что крайне опасно не только в боевой, но даже в спокойной мирной обстановке. Современные технологии должны помочь избежать излишне сложных и опасных в эксплуатации боевых лазерных систем. Поэтому военные закажут 1-МВт боевой лазер только после успешных испытаний демонстрационных 500-кВт моделей.

Европа заключила контракт для оценки перспектив энергетического оружия морского назначения

Энергетическое и, в частности, лазерное вооружение во многом всё ещё остаётся мечтой военных. Перспективы будоражат, хотя практическая реализация далека от решения повседневных задач. Но появляются новые технологии, материалы и средства накопления энергии, а также, что более важно, новые угрозы в виде беспилотных летательных аппаратов, что делает лазерное оружие востребованным и не таким уж фантастическим по реализации.

Пример боевой лазерной установки на корабле

Пример боевой лазерной установки на корабле

В этом году о перспективах энергетического оружия морского базирования заговорили в Европе. Европейские управляющие структуры ВМС ещё в августе выбрали отраслевую команду для проведения масштабного исследования по использованию направленного энергетического оружия на борту военных кораблей против беспилотных транспортных средств. Однако контракт на исследование на сумму 150 тыс. евро был заключён между Европейским оборонным агентством (EDA) и группой только недавно, сообщает интернет-ресурс Navalnews. Согласно контракту, группа представит обзор существующих демонстрационных моделей энергетического оружия, их уровень технической готовности и спецификации, которые необходимы для условий размещения на кораблях.

В группу команды-победителя вошли европейский специалист по ракетным вооружениям MBDA (Matra BAE Dynamics Alenia) с филиалами во Франции, Германии, Италии и Великобритании, итальянские компании CETENA и Leonardo, французские компании CILAS и Naval group и TNO, а также Нидерландская организация прикладных научных исследований. Существует также вторая команда для заключения контракта, но её состав не раскрывается. Источник считает, что во вторую группу вошла как минимум немецкая компания Rheinmetall. Ранее MBDA Deutschland и Rheinmetall уже заключили договор на разработку штатного лазерного вооружения для немецких ракетных корветов проекта K130 (класс «Брауншвейг»).

Компания MBDA в лице местных представительств активно работает над технологией энергетического вооружения. Британское отделение MBDA вместе с итальянской Leonardo создаёт систему DRAGONFIRE. Это программа демонстрации возможностей лазерного направленного энергетического оружия (LDEW). Испытания DRAGONFIRE должны были пройти в сухопутных частях и на кораблях в текущем году. Французское подразделение MBDA в марте текущего года открыло новый лазерный полигон. Полигон предназначен для проверки воздействия лазеров на материалы и оценки перспектив лазерного оружия для военных заказчиков. Немецкое подразделение MBDA вместе с Rheinmetall, как сказано выше, намерено построить, интегрировать и испытать лазерный «демонстратор» для корвета ВМС Германии K130.

Концептуальное изображение работы проекта HELIOS компании Lockheed Martin

Концептуальное изображение работы проекта HELIOS компании Lockheed Martin

Если пересечь Атлантику, то в США в 2021 году планируется установка лазерного оружия проекта HELIOS компании Lockheed Martin на эскадренный миноносец типа «Арли Бёрк». Система HELIOS ― это высокоэнергетический лазер с оптической системой самонаведения и системой ослепления вражеских систем наблюдения. Также в начале ноября на эсминце Дьюи (DDG-105) была замечена лазерная турель, как предполагается лазерной системы ODIN для ослепления средств наблюдения противника.

Microsoft записала фильм «Супермен» на куске стекла

Компания Microsoft продемонстрировала возможности проекта Project Silica, записав для киностудии Warner Bros. культовый фильм «Супермен» 1978 года на куске стекла 75 × 75 × 2 мм, на котором можно хранить до 75,6 Гбайт данных (включая код коррекции ошибок).

Концепция Project Silica от Microsoft Research использует последние открытия в области сверхбыстрой лазерной оптики и искусственного интеллекта для хранения данных в кварцевом стекле. С помощью лазера данные кодируются в стекле, создавая слои трёхмерных наноразмерных решеток и деформаций на разных глубинах и под разными углами. Для декодирования созданных в стекле узоров применяются алгоритмы машинного обучения.

На жёстких дисках информацию можно хранить 3–5 лет, магнитная лента может износиться через 5–7 лет, CD, при условии правильного хранения, способен продержаться 1–2 столетия. Проект Project Silica нацелен на создание носителей, рассчитанных на длительное хранение данных, как «в коробке», так и вне её. Фемтосекундные лазеры с ультракороткими оптическими импульсами изменяют структуру стекла, поэтому данные могут сохраняться веками. К тому же кварцевое стекло может без проблем выдерживать чуть ли не любые воздействия, включая кипячение в воде, нагревание в духовке и микроволновой печи, мытьё и чистку, размагничивание и т. д.

«Запись целого фильма «Супермен» на стекло и его успешное считывание — это важная веха, — заявил Марк Руссинович, технический директор Microsoft Azure. — Я не утверждаю, что мы получили ответы на все вопросы, но похоже, что мы перешли на тот этап, когда уже можно заниматься совершенствованием и экспериментами, а не спрашивать: можем ли мы это сделать?».

Разработано в России: «Сталкер» поможет посадить самолёт в условиях плохой видимости

Холдинг «Швабе», входящий в госкорпорацию Ростех, представил на Международном авиационно-космическом салоне МАКС-2019 в подмосковном Жуковском новую лазерную курсоглиссадную систему посадки воздушных судов.

Комплекс получил название «Сталкер». Он разработан специалистами Красногорского завода им. С.А. Зверева, входящего в инфраструктуру «Швабе».

Новая система призвана обеспечить безопасную посадку самолётов в условиях плохой видимости. Это может быть дождь, туман или, скажем, низкая облачность.

Комплекс состоит из трёх лазерных маяков, в каждом из которых по шесть модулей. Маяки располагаются на лётном поле по обеим сторонам и в 100 метрах перед торцом взлётно-посадочной полосы. Таким образом, при заходе на посадку пилот видит три лазерных луча, обозначающих направление посадки и глиссадную плоскость.

Разработчики заявляют, что система надёжно защищена от пыли и влаги, а диапазон рабочих температур простирается от минус 50 до плюс 60 градусов Цельсия. Назначенный ресурс комплекса составляет 60 тысяч часов, время восстановления работоспособности при любом отказе — не более 5 минут.

Важно отметить, что при создании системы разработчики позаботились о безопасности пилотов. Так, например, по сравнению с обычной лазерной указкой плотность мощности излучения маяков «Сталкера» ниже в 42 раза. 

Российский сегмент МКС получит лазерную связь с Землёй

Государственная корпорация по космической деятельности Роскосмос намерена организовать высокоскоростной канал связи с Международной космической станцией (МКС).

Фотографии Роскосмоса

Фотографии Роскосмоса

Речь идёт об использовании лазерной технологии. Предполагается, что данная система обеспечит возможность передачи данных со скоростью до 10 Гбит/с.

На первом этапе обмен информацией будет осуществляться с наземной станцией. В дальнейшем планируется установление лазерного канала связи между МКС и космическим аппаратом. Правда, в этом случае скорость передачи данных будет ниже — приблизительно 1,2 Гбит/с.

Как сообщает сетевое издание «РИА Новости», организовать эксперимент по формированию лазерного канала обмена данными с МКС корпорация Роскосмос намерена в 2021 году.

«Это будет второй подобный эксперимент, который проведут российские специалисты. Первый раз лазер для передачи данных между МКС и Землей российские специалисты использовали с 2011 по 2013 годы, выполнив более 100 сеансов связи. В тестах достигли скорости более 600 Мбит в секунду», — отмечает «РИА Новости». 

Для немецких ракетных корветов разработают штатное лазерное вооружение

Лазерное оружие перестаёт быть фантастикой, хотя с его реализацией остаётся масса проблем. Самым слабым местом у лазерного оружия остаются силовые установки, энергии которых не хватает на поражение массивных целей. Но ведь можно начать с меньшего? Например, поражать лазером лёгкие и вёрткие вражеские дроны, что дорого и небезопасно в случае использования для этих целей обычных зенитных ракет. Выстрел лазерным импульсом не нанесёт сопутствующего обычному взрыву ущерба посторонним целям, будет предельно точен и быстр на уровне скорости распространения света в воздухе.

Пример боевой лазерной установки на корабле

Пример боевой лазерной установки на корабле

Как сообщает интернет-ресурс Naval News, немецкие военные планируют получить штатное лазерное вооружение для ракетных корветов проекта K130 (класс «Брауншвейг»). Это корабли водоизмещением 1840 тонн длиной 90 метров с экипажем из 65 человек. Корветы вооружены зенитными и противокорабельными ракетами, двумя торпедными аппаратами, двумя 27-мм зенитными пушками с удалённым управлением и одной 76-мм пушкой. Лазерная установка или несколько установок могут дополнить вооружение боевого корабля с дальностью хода 4000 морских миль.

Корвет проекта K130 (класс «Брауншвейг»)

Корвет проекта K130 (класс «Брауншвейг»)

Впрочем, техническое задание на лазерную установку для корветов ещё не обнародовано. Разработать прототип, создать его и провести полевые испытания берутся две компании: Rheinmetall и MBDA Deutschland. По данным ресурса, проект станет для Германии отправной точкой для появления в войсках лазерного оружия для всех сфер применения: на море, в воздухе и на суше. Сегодня ВМС Германии эксплуатируют пять корветов класса «Брауншвейг». Ещё пять будут построены и введены в состав флота до 2025 года. Первый корабль из второй серии заложен весной нынешнего года.

Технология Пентагона позволит распознавать людей на расстоянии по сердцебиению с помощью лазера

Специалисты Пентагона разработали лазер, который позволяет распознавать людей на расстоянии по сердцебиению, сообщил журнал MIT Technology Review.

Известная под названием Jetson технология использует лазерную виброметрию для определения движения поверхности кожи, вызванного сердцебиением. С её помощью можно распознавать людей на расстоянии до 200 метров.

Характерная форма колебаний сердца каждого человека уникальна, и, в отличие от лиц и отпечатков пальцев, её никак нельзя изменить.

К сожалению, у новой технологии, как и других способов идентификации, пока есть свои изъяны.

MIT Technology Review

MIT Technology Review

Технология успешно работает, если у человека обычная одежда, например, рубашка, но не одеяние с более толстой тканью, такое как зимнее пальто. Сбор необходимой информации с помощью лазера занимает около 30 секунд. Поэтому с помощью новой технологии человека можно будет распознать только в том случае, если он сидит или стоит на месте. И, конечно, эффективность технологии также будет зависеть от наличия какой-либо базы данных. Тем не менее при выполнении вышеуказанных условий Jetson позволяет распознавать человека с точностью более 95 %.

Как отмечает MIT, новая технология может найти применение и в обычной жизни: врачи могли бы проверять сердцебиение, не касаясь пациента, а больницы могли бы беспроводным способом контролировать жизненные показатели больных.

ВВС США провели испытания лазера и успешно сбили несколько ракет

ВВС США приблизились к своей цели — оснащению самолётов лазерным оружием. Участники испытаний на ракетном полигоне Уайт Сэндс успешно сбили несколько ракет, выпущенных по воздушным целям, с помощью Самозащищённого высокоэнергетического лазерного демонстратора (Self-Protect High Energy Laser Demonstrator, SHiELD), доказав, что он способен справляться даже со сложными задачами.

Хотя SHiELD в настоящее время является неуклюжей с виду наземной громадиной, готовая технология, согласно планам разработчиков, должна быть достаточно портативной и прочной, чтобы её можно было использовать на борту самолёта.

Впрочем, не стоит торопить события: оснащённые лазерами боевые летающие машины появятся ещё нескоро. ВВС США заключили контракт с Lockheed Martin лишь в 2017 году, а первые воздушные испытания не состоятся ранее 2021 года. Вероятно, пройдёт ещё заметное время, пока система сможет быть введена в эксплуатацию.

При условии, что технология будет работать как задумано, она может оказать существенное влияние на развитие боевой авиации. Лазерное оружие не будет наступательным (по крайней мере, в настоящее время он создаётся не для этого). А разрабатывается для того, чтобы эффективно и дёшево сбивать ракеты (как воздух-воздух, так и воздух-земля), а также дроны. Пока на пути лазера нет препятствий, самолёт может быть практически неуязвим к ракетным атакам и эффективно контролировать небо.

Первый в мире лазерный радиопередатчик или первый шаг к сверхскоростному терагерцевому Wi-Fi

Исследователи Гарвардской школы технических и прикладных наук им. Джона А. Полсона (Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences — SEAS) первыми в мире использовали полупроводниковый лазер для создания канала связи. Гибридное электронно-фотонное устройство использует лазер для генерации и передачи микроволновых сигналов и в один прекрасный день может привести к появлению нового типа высокочастотной беспроводной связи. 

Разрыв в полупроводниковом теле лазера

Разрыв в теле лазера и верхнем электроде превращает последний в дипольную антенну

Слушать, как Дин Мартин (Dean Martin) исполняет свою известную композицию «Volare» из динамика компьютера, может показаться совершенно обычной вещью, но когда вы знаете, что это первая радиопередача с использованием лазерной технологии, то вы испытываете совсем другие эмоции. Новое устройство, разработанное командой из SEAS, работает при помощи инфракрасного лазера, разделённого на пучки с разными частотами. Если обычный лазер генерирует луч на одной частоте, словно скрипка, играющая точную ноту, то созданный учёными прибор излучает множество лучей с разными частотами, которые равномерно распределены в потоке, как зубья расчёски для волос, что и дало оригинальное название прибора — инфракрасная лазерно-частотная расчёска (infrared laser frequency comb).

Общая схема эксперимента, проведённого командой SEAS

Общая схема эксперимента, проведённого командой SEAS

В 2018 году команда SEAS обнаружила, что «зубья» лазерной расчёски могут резонировать друг с другом, вызывая колебания электронов в резонаторе лазера в виде микроволновых частотах в радиодиапазоне. В верхнем электроде устройства есть протравленная прорезь, которая работает как дипольная антенна и выступает в роли передатчика. Изменяя параметры лазера (модулируя его), команда смогла закодировать цифровые данные в микроволновом излучении. Затем сигнал был передан до точки приёма, где он был пойман рупорной антенной, подвергнулся фильтрации и декодированию при помощи компьютера.

«Это интегрированное устройство «всё в одном» имеет большие перспективы для беспроводной связи», — говорит Марко Пиккардо (Marco Piccardo), научный сотрудник SEAS. «Хотя мечта о беспроводной связи в терагерцевом диапазоне ещё далека до воплощения, это исследование даёт нам чёткую дорожную карту, показывающую куда нам нужно двигаться».

В теории подобный лазерный передатчик можно будет использовать для передачи сигнала на частоте 10–100 ГГц и вплоть до 1 ТГц, что в перспективе позволит передавать данные на скоростях до 100 Гбит/c.

Исследование было опубликовано в научном журнале PNAS.

Новые зелёные лазерные диоды Sharp повысят яркость карманных проекторов

Компания Sharp представила новый лазерный диод зелёного свечения, который излучает заданную длину волны высокой интенсивности напрямую без использования вспомогательных флюоресцирующих материалов. Ранее для подобных задач приходилось использовать излучатели сине-фиолетового диапазона с соответствующим люминофором. Нетрудно понять, что отсутствие промежуточной ступеньки в виде люминофора значительно повышает эффективность работы полупроводникового прибора, который, к тому же, может создавать более яркий световой поток.

Сравненние силы световго потока старого лазера (30 мВт, слева) и нового (130 мВт, справа)

Сравнение силы светового потока старого лазера (30 мВт, слева) и нового (130 мВт, справа)

Предыдущим достижением Sharp на этом направлении был представленный в октябре прошлого года лазерный диод прямого свечения мощностью 30 мВт, который слегка отдавал сиреневым (длина волны 515 нм). Современная разработка светит чистым зелёным светом с длиной волны 520 нм с мощностью до 130 мВт. По словам компании, в индустрии этому прибору пока нет аналогов. Новинка поможет увеличить яркость портативных проекторов до двух раз: с современных 35 люмен светового потока до 70 люмен. Это станет возможным уже со следующего года, когда новые зелёные полупроводниковые диоды Sharp станут доступны для приобретения.

Слева проектор на новом зелёном лазере Sharp

Слева проектор на новом зелёном лазере Sharp

Массовый выпуск зелёного лазерного диода прямого свечения Sharp начнёт в октябре текущего года. Будут выпускаться два типоразмера диода диаметром 5,6 мм и 3,8 мм в количестве 500 тыс. штук в месяц. Образцы продукции будут доступны в августе по цене около $100 за штуку включая налоги (это обычная наценка за образцы, в серии будет дешевле). Помимо использования в портативных проекторах новые лазерные диоды найдут применение в проекционных системах «умных» колонок, в системах дополненной и виртуальной реальности, в устройствах навигации с проекцией на лобовое стекло и в других областях.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥