Ученые СКФУ разработали уникальные технологии создания керамических активных сред, которые благодаря улучшенным тепло-физическим свойствам заменят монокристаллы в твердотельных лазерах.

Сфера научных технологий давно сместилась в наномир. Борьба технологий идет на уровне атомной решетки. Ученые научно-исследовательской лаборатории технологии перспективных материалов и лазерных сред СКФУ решают задачи создания нового вида активных тел на основе оптической керамики для мощных и эффективных лазерных систем.

В этом году была оснащена лаборатория, и это первые результаты трехлетнего плана фундаментальных исследований. Научная команда лаборатории совершенствует технологию синтеза оптической керамики для микроэлектроники, оптики и фотоники. Работа идет в рамках государственного задания и трех проектов Российского научного фонда (РНФ).
Совершенствование лазерных систем, предложенное учеными СКФУ, может иметь широкое применение в промышленности, обработке материалов, в медицинских лазерах, системах связи, в том числе, космической. Устойчивый рост лазерной промышленности год от года только набирает обороты. В высшей лиге лазерной техники лидируют Китай, США, ФРГ, Япония, Великобритания.

– Разработки ученых СКФУ в области перспективных материалов для микроэлектроники, оптики и фотоники имеют важное значение для развития отечественных лазерных технологий, позволяют не только решать задачи по импортозамещению, но и планомерно выходить на экспортные мировые рынки. Уверен, что предложенные учеными университета технологии вызовут достойный интерес у производителей, – отметил ректор СКФУ Дмитрий Беспалов.

В качестве активной среды твердотельных лазеров (поясним, что активное тело может быть и жидким, и газообразным, и твердотельным) обычно используется монокристалл. Этот однородный материал уже давно научились выращивать искусственным образом и активно применяют, в том числе, в лазерной технике. Лазеры на керамике представляют собой более перспективное направление, поскольку позволяют получать выходную мощность, превосходящую во много раз лазеры на основе монокристалла. Керамика лучше выдерживает термонагрузки и должна прийти на смену монокристаллам.
Как пояснили в лаборатории СКФУ, керамика представляет собой поликристаллическое тело, образованное сросшимися наночастицами. В лабораторных условиях ученым удалось полностью создать прототип производственного цикла от синтеза нанопорошков из отечественного сырья до процесса спекания керамики.

– Мы делаем лазерные активные среды, состав которых невозможно получить в виде монокристаллов. Мы разработали в России систему полного цикла, используя отечественное сырьё, которое может быть использовано в промышленности, – отметил Виталий Тарала, заведующий научно-исследовательской лабораторией технологии перспективных материалов и лазерных сред СКФУ.

При переходе на твердотельные лазеры на основе керамики решаются сразу несколько задач: эта технология дешевле, поскольку можно изготавливать сразу изделие заданной геометрии, используя более доступные и менее дорогие материалы. Так, например, в отличие от технологий выращивания монокристаллов, в технологиях керамики не используются тигли из иридия, одного из самых редких и дорогостоящих элементов на Земле (дороже золота и платины). Лазерные характеристики керамики также превосходят монокристаллические аналоги. Так, термофизические свойства лазерной керамики демонстрируют повышенную устойчивость к разрушению. Керамика считается очень высокоэффективной для создания более мощных лазеров.

В сфере разработки и совершенствования технологии оптической керамики учеными СКФУ зарегистрировано 8 патентов. На базе индустриального партнера ООО НПФ «Экситон» будет отработана технология производства оптической керамики.

Оцените материал
(1 - ПРОГОЛОСОВАЛ)

Популярное за неделю

фев 02, 2023 202

Мэр Ставрополя оценил ход капремонта в 4 городских школах

Во время рабочей поездки Иван Ульянченко проинспектировал качество ремонта в школах No 1,…
янв 31, 2023 192

Росгвардия Невинномысска ведет набор на военную службу

Проводится набор кандидатов на военную службу по контракту в младший начальствующей…
янв 31, 2023 165

В Кисловодске СКР проводит проверку по факту отравления угарным газом детей

По предварительны данным, 30 января текущего года в одном из домовладений поселка…
фев 01, 2023 155

На водных объектах Ставрополя установлено около 30 запрещающих аншлагов

И в зимнее время Комсомольский пруд остается одним из популярнейших мест для досуга в…
фев 01, 2023 145

Сбер выпустил исследование о том, как российское сельское хозяйство влияет на климат

Также в нем говорится о влиянии климата на сельское хозяйство.
фев 01, 2023 128

Apple iPhone 7 стал самой популярной моделью на вторичном рынке смартфонов

Российские пользователи готовы дать второй шанс флагманским моделям Samsung, iPhone и…
фев 02, 2023 124

Для детской школы искусств Ставрополя закупят световое оборудование

На покупку современной светотехники и LED-экрана из бюджета краевого центра направят 4,7…