Новости

Дата публикации: 27/12/2017

Топ 7 изобретений оптики и фотоники, повлиявших на цифровую революцию в 2017 году.

Цифровая революция меняет наш мир с социальной и технологической стороны. В то время, как различные крупные и мелкие изменения в нашей культуре могут не вполне осознаваться обществом на протяжении десятков лет, изменения в технологиях являют себя самым очевидным образом. Оптика и фотоника вносят огромный вклад в цифровую революцию, которая, в свою очередь, также способствует их развитию.
Представляем дайджест наиболее заметных событий и технологических инноваций уходящего 2017 года в различных областях оптики, фотоники и лазерных технологий.

1. Виртуальная и дополненная реальность.

Очки и шлемы виртуальной реальности погружают пользователя в компьютерную симуляцию мира, в то время как очки дополненной реальности накладывают сгенерированное компьютером изображение на картину реального мира. Будут ли виртуальная и дополненная реальность использоваться в будущем, или останутся игрушкой для гиков? На самом деле, и то, и другое. Например, для того, чтобы с высокой точностью отсканировать объект, поместить его в виртуальную реальность, модифицировать и распечатать на 3D принтере, можно воспользоваться интерферометрическим сканером, разработанным в Университете Дейтона.

2. Лазерно-алмазная резка

Для многих прозрачных оптических материалов алмазная резка – наиболее предпочтительный метод обработки, в силу его простоты и предсказуемости. Как можно усовершенствовать этот процесс? Инженеры компании Micro-LAM предлагают непосредственно перед обработкой алмазным инструментом использовать узкий пучок лазерного излучения для нагрева и размягчения оптического материала – такое усовершенствование даёт возможность обрабатывать методами алмазной резки материалы, ранее ей не поддававшиеся, например, кремний.


3. Лидар для беспилотного транспорта

Перспектива того, что автомобили в скором времени будут управляться не людьми, а оснащёнными сенсорами компьютерами, беспокоит одних и воодушевляет других. Как бы то ни было, внедрение высококачественных автономных транспортных систем не только уменьшит количество пробок на дорогах, но и снизит количество травм и смертельных случаев в результате дорожных происшествий. Важнейшим в этом вопросе является выбор сенсора, и лидар – наиболее подходящий кандидат на эту роль. Инженеры компании Hamamatsu разрабатывают не только лидары, но и системы, совмещающие в себе лидар и радар.

Расходимость луча зависит от отношения длины волны и диаметра апертуры излучающей антенны (радара) или линзы (лидар). Это соотношение больше для радара, создающего большую расходимость пучка и, следовательно, меньшее угловое разрешение. На этом рисунке радар (черный) не сможет отличить два автомобиля, в то время как лидар (красныый) справится с этой задачей. (Источник: LaserFocusWorld)


4. Светоуправляемые киборги

Превратить человека в робота с внешним управлением - незаконно, а вот сделать киборга из насекомого — абсолютно легально. Исследователи The Charles Stark Draper Laboratory и Howard Hughes Medical Institute запустили стрекозу, экипированную сенсорами на солнечных батареях. Скоро подобные стрекозы будут оснащены внешним управлением с использованием оптогенетических имплантов, активирующих управляющие нейроны в мозгу насекомого.

На фото: Прототип стрекозы-киборга несёт на себе сенсоры и фотоэлектрический источник питания; добавление оптогенетического управления завершит превращение этого насекомого в маленький дрон с внешним управлением, который сможет себя подпитывать, питаясь другими насекомыми.


5. Быстрая лазерная наплавка

Для многих типов металлических изделий важнейшей процедурой, уменьшающей износ и коррозию, является хромирование. Однако, традиционный способ хромирования методом лазерной наплавки — довольно медленный и отличается повышенным расходом хрома, что является проблемой, так как хром ядовит. Исследователи Института Фраунгофера и Рейнско-Вестфальского технического университета Ахена смогли увеличить скорость процесса почти в 100 раз, при этом сократив расход хрома, что было достигнуто за счёт расплавления частиц хромового порошка до того, как они достигнут расплавленной поверхности детали.


6. Хирургические лазеры на CO

Уже несколько десятилетий CO2 лазеры занимают прочное место в лазерной хирургии. Однако, если бы существовал такой же простой и надёжный лазер, как CO2 с длиной волны 10.6 микрометров, но с более короткой длиной волны, то доставка лазерного излучения по волокну была бы проще, а глубина его проникновения в биологические ткани — больше. Исследователи из Art Photonics (Берлин) проводят эксперименты, основанные на использовании CO лазера фирмы Coherent. При сравнении CO и CO2 лазеров в хирургии было выяснено, что CO лазер создаёт более широкую и глубокую зону коагуляции, что способствует предотвращению кровотечения.

По материалам LaserFocusWorld

7. Титан-сапфировый лазер с накачкой синими лазерными диодами.

Широко используемый в исследованиях и все более распространенный в других областях лазер на титан-сапфире обычно имеет сложную систему накачки: твердотельный лазер с диодной накачкой и удвоителем частоты. Исследователи KMLabs работают над созданием титан-сапфирового лазера с прямой диодной накачкой, и на данный момент компания уже продемонстрировала компактную коммерческую версию.


Статьи по теме:

страницы: 1