Описание проекта
При разработке систем лазерной техники есть важная потребность в устройствах полностью оптической модуляции мощности. Стандартные устройства, как правило, используют электрооптический способ модуляции, что требует преобразования оптического сигнала в электрический и дальнейшего электрического метода включения/отключения лазера. Такой подход требует существенных затрат времени на электрооптические преобразования сигналов, энергонеэффективен и, кроме того, требует дорогостоящей техники. Полностью оптическая модуляция делает возможным непосредственно с помощью света воздействовать на свет, что позволяет значительно ускорить процесс формирования лазерного излучения с заданными временными параметрами, а также упростить конструкцию импульсных лазерных систем. Особенно актуально это является, в том случае, когда имеется мощный дешевый импульсный источник модулирующей лазерной мощности и при этом требуется получить импульсное лазерное излучение для других диапазонов, для которых импульсных дешевых лазерных источников излучения нет.
Для осуществления полностью оптической модуляции в настоящее время используются модуляторы на ниобате лития (LiNbO3, LN). Эти системы имеют отличную скорость модуляции – от 100 пс и более, однако требуют большой интенсивности модулирующего излучения (~ 1 ГВт/см^2) и кроме того лазерные системы для формирования такой интенсивности и другое необходимое оборудование достаточно дорогостоящие.
В тоже время существуют материалы с фазовым переходом, в частности Ge2Sb2Te5, применение которого в качестве активной среды модулятора позволяет снизить мощность модулирующего излучения на два порядка (0,01 ГВт/см^2), получить скорость модуляции порядка 100 нс. Несмотря на снижение скорости модуляции со 100 пс до 100 нс потребность в этом есть, т.к. для модуляции излучения в 100 нс диапазоне на данный момент используются все теже LiNbO3 модуляторы. В свою очередь, снижение уровня мощности лазерного излучения, необходимого для выполнения модуляции, позволяет снизить требования к используемой лазерной техники, удешевить стоимость как самого модулятора, так и стоимость содержащих его приложений.
Таким образом, предлагается разработать устройство полностью оптического наносекундного модулятора мощности для лазерной техники на основе материалов с фазовым переходом, в частности на основе Ge2Sb2Te5.
Оптический модулятор мощности для лазерной техники позволяет снизить мощность модулируемого излучения и одновременно получить приемлемую скорость модуляции, а также упростить конструкцию импульсных лазерных систем. В результате будет существенно снижено энергопотребление при эксплуатации лазерной техники.
Потенциальными потребителями, получающими эффект при эксплуатации лазерной техники являются юридические и физические лица.
Основные области применения: медицинская техника, офисная техника, бытовая техника, оптоволоконная связь и передача информации, научные исследования, промышленные технологические системы.
