Лазерные кристаллы александрита хорошо подходят для космических применений

5 мая 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

рецензируемое издание

корректура

от Laser Zentrum Hannover eV

Лазерные кристаллы александрита хорошо подходят для использования на спутниках наблюдения Земли. Они надежны и позволяют использовать лазерные системы с настраиваемой выходной длиной волны. В рамках проекта GALACTIC European Horizon 2020 партнерам Laser Zentrum Hannover eV (LZH), Optomaterials Srl (Италия) и Altechna (Литва) удалось создать исключительно европейскую цепочку поставок лазерных кристаллов александрита, которые можно использовать для космических применений. .

Итальянский партнер Optomaterials производит конкурентоспособные кристаллы, на которые литовская компания Altechna наносит специальное покрытие. Для достижения необходимых свойств для применения в космосе компания Altechna разработала специальные конструкции и процессы нанесения покрытий, основанные на процессах ионно-лучевого и магнетронного распыления.

Ученые ЛЖ тщательно протестировали кристаллы в специальных лазерных системах. Они разработали эти системы с учетом будущих приложений. Демонстранты могли бы заложить основу для новых лазерных измерительных приборов. Ученые ЛЗХ подвергли кристаллы александрита воздействию протонного и гамма-излучения и подвергли их нескольким температурным циклам, типичным для космического применения.

До и после этих испытаний на воздействие окружающей среды они охарактеризовали кристаллы, среди прочего, с точки зрения их пропускающих свойств и характеристик лазера. Поскольку экологические испытания существенно не изменили измеряемые параметры, можно было продемонстрировать космическую пригодность. Кроме того, исследователи показали, что порог лазерно-индуцированного повреждения (LIDT) кристаллов равен или даже превышает показатели лучших продуктов на мировом рынке.

Таким образом, команда GALACTIC успешно повысила уровень технологической готовности (TRL) кристаллов александрита, пригодных для использования в космосе из Европы, с 4 до 6 и подготовила кристаллы к выходу на рынок.

Кристаллы александрита обладают очень хорошей теплопроводностью и прочностью на излом. Поэтому они подходят для использования в лазерных системах высокой мощности и достаточно прочны, чтобы выдерживать суровые условия космоса.

Поскольку кристаллы можно использовать для настройки выходной длины волны лазерных систем, они могут лечь в основу новых типов лазерных измерительных приборов для спутников наблюдения Земли. Такие инструменты можно было бы использовать для сбора более точных климатических данных о состоянии атмосферы или растительности.

Результаты опубликованы в журнале Optics Express.

Больше информации: С. Унланд и др., Высокопроизводительный александритовый лазер с модуляцией добротности и непрерывной диодной накачкой в ​​двухпроходной конфигурации, Optics Express (2022). DOI: 10.1364/OE.478628

Информация журнала:Оптика Экспресс

Предоставлено Laser Zentrum Hannover eV