Российские ученые научились создавать сверхмощные лазерные радары для дронов
Транспортные беспилотники до сих пор полагались на лазер LiDARS (обнаружение света и определение дальности), измеряющий импульс, отражающийся от поверхности, для измерения расстояний. Новое исследование было описано как способ увеличить мощность такого излучения.
Метод получения мощного лазерного излучения, необходимого для создания транспортных беспилотников, был изобретен российскими учеными в Физико-техническом институте им. Иоффе РАН в Санкт-Петербурге.
Созданные в последнее время транспортные дроны могут работать только при использовании лазерного LiDARS (Light Detection And Ranging). По сути, эти лазеры собирают данные о поверхности, измеряя время «отскока» отраженных лазерных лучей к приемнику.
Основная трудность в использовании LiDARS заключается в том, что для «рассмотрения» объекта в сотнях метров при любой погоде и условиях требуется большая мощность, чтобы лазер был достаточно ярким при работе на наносекундных скоростях. В настоящее время в LiDARS используются волоконные и твердотельные лазеры, но из-за того, что они нуждаются в дополнительной стадии «накачки» (для передачи энергии от внешнего источника к лазеру), они неэффективны.
Ученым института удалось избавиться от «лишнего этапа в цепочке преобразования энергии для источника питания в энергию для лазерного излучения», цитирует Sputnik старшего научного сотрудника лаборатории полупроводниковых лазерных диодов ФИАН Сергея Слипченко.
По его словам, они «предложили альтернативу».
«Проведены расчеты процессов взаимодействия силы тока с источниками света в гетероструктурах (например, выращенных на подложке, состоящей из слоев различных материалов) и мощных полупроводниковых лазерных кристаллах. На их основе разработаны новые конструкции полупроводниковых гетероструктур и созданы конструкции лазерных кристаллов для последующей экспериментальной реализации», – добавил Слипченко.
Новые, оптимизированные слои гетероструктур, состоящие из различных составов, позволили добиться минимальных потерь энергии. Кроме того, ученым удалось создать технологию так называемой селективной эпитаксии (разновидность выращивания кристаллов) для мощных лазеров, когда гетероструктуры можно выращивать на специально подготовленной подложке.