+7 (495) 380-19-85

info@enginrussia.ru

Главная » Новости » 1 » Фотоника - мир лазеров и оптики. Репортаж с выставки

Фотоника - мир лазеров и оптики. Репортаж с выставки

06.04.2014

С  25 по 27 марта 2014 года в Москве, в Экспоцентре на Красной Пресне прошла 9-я Международная специализированная выставка лазерной, оптической и оптоэлектронной техники «Фотоника-2014». На 165 стендах представили свои экспонаты фирмы из России, Белоруссии, Китая, Германии, США и некоторых других стран. От России участвовали предприятия, занимающиеся разработкой лазерной техники, её производством и продажей, а также вузы, готовящие специалистов по лазерам. Параллельно с выставкой проходила Деловая программа, где ведущие специалисты сделали доклады как обзорного характера, так и о последних достижениях в лазерной технике.

В отличие от большинства других отраслей техники, лазерную технику в России с апреля 1990 года координирует Лазерная ассоциация, руководимая  профессором И.Б. Ковшом. Это неправительственная некоммерческая организация стран СНГ, цель которой – «содействие созданию и внедрению передовой отечественной лазерной техники путём налаживания и укрепления взаимовыгодных связей между создателями и пользователями лазеров, организации информационного обмена в отечественном лазерно-оптическом сообществе и активного сотрудничества с лазерными обществами и объединениями всех стран мира».  Ассоциация и была основным организатором выставки.



                                                        Фото 1

Свои новые разработки представил НИИ «Полюс» - флагман нашей квантовой электроники (фото 1). В институте было впервые налажено массовое производство различных лазеров, включая полупроводниковые (100000 штук в год), оптических умножителей частоты и  модуляторов, фотоприёмников и другой оптической техники. Здесь разработан и производится лазерный гирокомпас для ракет, оказавшийся дешевле и точнее американского, за что США занесли институт в чёрный список торговых партнёров.

На выставке 2014 года НИИ «Полюс» представил  образцы  своих новых разработок. Это германиевые фотодиоды, аналоговые и цифровые модули, фотодиодные датчики, передающие и отражающие модули (фото 2), лазерные излучатели (фото 3).



                                     Фото 2

 
                                                      Фото 3

Совместно с ОАО «Швабе» на основе импульсного лазера АИГ:Nd c полупроводниковой накачкой создана малогабаритная лазерная установка для сверления профильных отверстий в металлах, стекле, бетоне, керамике, алмазах и т.д. Представлены лазерный дальномерный модуль ЛДМ-7 для морской и воздушной навигации, лазерный измеритель скорости и дальности ЛИСД-2Ф с фотофиксацией транспортного средства и его идентификацией для ГАИ, серия лазерных дальномеров (Навигатор-30, DL-k, DL-v, EG-LRF, DIM-3)  с разной дальностью действия и точностью, а также средства противодействия лазерным приборам противника.

Образцы своей продукции выставило и другое крупное московское лазерное предприятие – ОАО Научно-производственная корпорация «Системы прецизионного приборостроения». В качестве приоритетных направлений деятельности Корпорации определены разработка, производство, испытания, сертификация, модернизация, ремонт и эксплуатация квантово-оптических, оптико-электронных и радиооптических систем наземного, воздушного, космического и морского базирования. В горах Алтая, у села Саввушка строится Алтайский оптико-лазерный центр (АОЛЦ) корпорации (макет на фото 4). Задачи АОЛЦ – лётное эталонирование радиотехнических средств измерения текущих навигационных параметров космических аппаратов (КА), метрологический контроль орбит КА, оснащенных лазерными рефлектометрами, траекторный и фотометрический контроль космических объектов, в том числе на этапах запуска и выведения на целевые орбиты, включая геостационарные, получение детальных изображений КА.



                                                       Фото 4

На нижней площадке центра (высота 370 м) расположен телескоп траекторных измерений с диаметром главного зеркала 60 см, снабженный лазерным дальномером. Информационный телескоп диаметром главного сектора 3,12 м строится на высоте 650 м на верхней площадке обсерватории.

Корпорация «Системы прецизионного приборостроения» создала телескоп широкого поля поиска и обнаружения КА со специализированным лазерным оптическим локатором системы контроля космического пространства, который проводит координатные измерения малоразмерных высоко- и низкоорбитальных космических объектов, в том числе с диффузной отражающей поверхностью, а также даёт детальные оптические изображения КА в дневное и ночное время. Для обеспечения лазерной локации корпорация выпускает отражающие панели разных типов – системы «Глонасс-М», GPS, GALILEO, CryoSat-2, геодезического КА, лазерные спутники - высокоорбитальный «Эталон 1, 2», низкоорбитальный «Ларец».

Корпорация представила ещё оптико-электронные системы для самолётов МиГ-29, МиГ-35 и СУ-35С. Система содержит оптико-локационную станцию для обнаружения, захвата и сопровождения целей, определения их координат, обзора земной поверхности, подсветку целей. Система включает также обнаружитель лазерного облучения и обнаружитель атакующих ракет.
 
ОАО «Особое конструкторское бюро высокоэнергетических лазеров» «Гранат» демонстрировало свою помеховую лазерную систему ПЛ-2, предназначенную для создания оптической помехи снайперам, ведущим встречное наблюдение и прицеливание.

Центр нашего материаловедения Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности (ГИРЕДМЕТ), входящий сейчас в Росатом, представил свои новые монокристаллы (фото 5).



                                                        Фото 5

Антимонид галлия GaSb предлагается использовать  для подложек  гетероструктур Al-Ga-As-Sb и In-Ga-As-Sb широкой гаммы оптоэлектронных источников и приёмников излучения на спектральный диапазон 1,3  - 2,5 мкм. Выращенные кристаллы антимонида индия InSb  являются одним из основных материалов для изготовления линейных и матричных фотоприёмников, работающих в спектральном диапазоне длин волн 3 – 5 мкм. Кристаллы галогенида таллия TlI предлагаются для приборов регистрации ионизирующих излучений, а твёрдые растворы CdZnTe – для регистрации гамма-излучения. Институт также разработал перспективный детекторный материал – кристаллы бромида таллия TlBr для регистрации и спектрометрии высокоэнергетических ядерных излучений. Кристаллы и оптическое волокно из галогенидов серебра AgCl, AgBr, предлагаемые ГИРЕДМЕТом, должны заменить классические оптические материалы при создании нового поколения инфракрасных приборов, отвечающих требованиям к экологической безопасности в Европе и США. Материалы могут работать в широком спектральном диапазона от 0,4 до 25 мкм и предназначены для пирометров, обнаружения и пеленгации объекта по его излучению, ИК-спектрометрии, медицинской диагностики, кабелей передачи мощного излучения в труднодоступные места.

Ещё одно наше материаловедческое предприятие – НПО «Альфа ТМ», г. Подольск, представило на выставке свою
сапфировую продукцию – кристаллы   сапфира и изделия из них (фото 6). 



                                                      Фото 6

ФТИ им. А.Ф. Иоффе, г. С-Петербург, продолжает разработку и совершенствование полупроводниковых лазеров. На выставке представлены мощные и компактные излучатели в диапазоне длин волн 0,8 – 1,8 мкм. Одномодовые непрерывные Фабри-Перо лазеры имеют выходную мощность до 100 мВт, а многомодовые – до 5 Вт в непрерывном режиме и до 500 Вт в импульсном. Созданы также новые фотодиоды.

Если потребуются лазеры с длительностью импульса менее 10 – 20 фемтосекунд, то можно обратиться в зарубежные фирмы Laser Quantum или Femto Lasers, а также к представлявшей их на выставке дилерской компании Евролэйз в Москве. Множество зарубежных оптоэлектронных компонентов и приборов можно приобрести и в московской фирме Азимут Фотоникс.

Поразило обилие представленных на выставке лазерных установок для технологических целей – резки, сварки, закалки и маркировки. Помнится, ещё в конце 1990-х годов СССР построил завод лазерных станков для резки в г. Сумы. Однако вскоре он оказался за границей. Теперь в России есть несколько своих предприятий, производящих лазерные станки значительно лучшего качества, малогабаритные и изящные (фото 7).



                                                       Фото 7

Станки могут обрабатывать конструкционную и нержавеющую сталь, титан, цирконий, медь и её сплавы, алюминий, керамику, пластмассы, бумагу и т.д., даже алмаз. Ведь режущим инструментом у них является не резец, а луч света.

Зеленоградское предприятие «Лазеры и аппаратура ТМ» выпускает целую серию лазерных станков. Cтанки ЛТА4-1 и ЛТА4-2 предназначены для точечной и шовной ручной сварки, полуавтоматической сварки и сварки разнородных материалов с глубиной сварного шва до 2 мм. Они включают Nd:YAG лазер с длиной волны излучения 1,064 мкм и средней мощностью до 300 Вт. Для визуального наблюдения за зоной обработки используется телевизионная система с монитором или бинокулярная микроскопная головка. Обрабатываемое изделие размещается на рабочем столе в фиксирующей или вращательной оснастке и перемещается относительно неподвижного светового пятна. Рабочий ход по координате X составляет 250 мм, а по Z – 150 мм, скорость перемещения до 20 мм/c.

Станки для резки и сварки той же фирмы МЛК4-1 и МЛК4-2 позволяют производить сварку аналогично предыдущим, а также прецизионную резку по цилиндрической и плоской поверхности, сложноконтурный раскрой тонколистового материала, прошивку отверстий и гравировку по заданному рисунку. Станки  МЛП2-Компакт и МЛП2-3D-Турбо предназначены для поверхностной и глубокой маркировки, резки, нанесения штрих-кодов.

Более крупные установки для лазерной резки, сварки стыков полотнищ и приварки рёбер жесткости к ним экспонировало ОАО «Центр технологии судостроения и судоремонта» из г. Санкт-Петербург. Установки позволяют производить плоские секции размером до 12х12 м. В качестве источника излучения применен 16 киловаттный отечественный волоконный лазер  с четырёхканальным оптическим переключателем. Разработка награждена дипломами конкурсов, Золотой и Серебряной медалями.

Некоммерческое партнёрство «Уральский лазерный инновационно-технологический центр» (УралЛИТЦ), г. Екатеринбург оказывает практическую помощь предприятиям УрФО при освоении лазерных технологий, в том числе адаптирует известные лазерные технологии к условиям и задачам конкретных предприятий. Центр обладает немецким многофункциональным лазерным технологическим комплексом Trumpf Lasercell 1005 с лазером CO2 мощностью 5 кВт. Комплекс  позволяет выполнять трёхмерную лазерную обработку различных материалов габаритами до 3000х1500х820 мм. Деятельность НП УралЛИТЦ создает предпосылки освоения промышленными предприятиями уникальных возможностей лазерных технологий объемной резки деталей, в том числе штампованных и труб, пробивки отверстий малого диаметра и локальной термообработки и наплавки. Можно только любоваться изделиями, сваренными встык из пластинок титана (фото 8). К сожалению, Центр действует только в пределах Урала. А неплохо бы подобные организации создать и в других регионах. Тогда не потребуется армия токарей, слесарей, фрезеровщиков и сварщиков, а их работу будут выполнять мальчики, увлекающиеся компьютерными играми.



                                                       Фото 8

Много экспонатов представили наши белорусские товарищи. В Институте физики им. Б.И. Степанова Национальной АН Беларуси, г. Минск, создана серия твердотельных лазеров с диодной накачкой широкого назначения: Nd:YAG лазер высокой мощности для лидарных систем, эрбиевые лазеры с пассивной и активной модуляцией добротности, импульсные лазеры с энергией импульса до 200 мДж и частотой повторения 30 Гц, портативный двухимпульсный лазер (1,064 мкм, 10 Гц, 100 мДж) ультрафиолетовый импульсный лазер (0,266 мкм, 15 Гц, 3 мДж и др. Здесь выпускаются также приборы ночного видения, лидары и различные оптические элементы.      

Исследования и разработки лазерной техники ведутся и в вузах. Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана  экспонировал своё устройство записи мультиплексных голограмм в системе оптико-голографической памяти, предназначенное для хранения компьютерной информации большого объема, а также потоков видеоинформации, включая аэрокосмические изображения. Размер голографического носителя составляет 130 мм, диаметр одной микрограммы 0,3 мм, количество информации на голографическом диске 300 Гбайт. В институте открыт научно-образовательный центр «Фотоника и ИК-техника», где молодые учёные могут подучиться и поработать. Для обучения студентов создан лабораторный практикум по волоконной оптике и оптоэлектронике, а также учебно-исследовательский модульный комплекс на основе лазера с диодной накачкой.

Белорусский государственный университет, г. Минск не только готовит специалистов по лазерной технике для Белоруссии, но и ведёт научную работу в этом направлении. На выставке были представлены в частности визуализаторы инфракрасного излучения, позволяющие видеть излучение с длинами волн 0,8 – 1,6 мкм (фото 9).


 
                                                           Фото 9

Визуализаторы представляют собой керамические диски диаметром 35 или 15 мм, которые светятся в зелёной или красной областях спектра при попадании ИК-излучения. Они предназначены для проверки работоспособности лазеров. Университет выпускает также оборудование для лабораторных практикумов по физике, включая раздел «Оптика».

Выставка и сделанные на ней доклады вызвали большой интерес у специалистов. Выставку посетили и студенты   Российского университета дружбы народов не только из  России, но и из стран Африки, Азии, Латинской Америки, которых привела доцент университета Т.К. Чехлова. Какое восхищение было в их глазах при виде действующих лазерных установок!  И с каким интересом они теперь будут изучать квантовую электронику! Опыт РУДН  не плохо бы перенять и другим вузам. Вот только организаторам выставок нужно пускать группы студентов бесплатно и без пригласительных билетов.

Сейчас многие говорят, что наша промышленность находится в упадке. Побывав на выставке «Фотоника» этого не скажешь. Нам вовсе не обязательно повторять то, что было четверть века назад, когда выпускалось много, но металлоёмкой, некачественной и устаревшей техники при низкой производительности труда. Промышленность следует возрождать на качественно новом уровне, с роботами, лазерами, компьютерами и минимальным числом рабочих.

                                                                                                                                                                Автор: Доцент В.М. Петров 

Возврат к списку