Cristais de laser de Alexandrita considerados adequados para aplicações espaciais

5 de maio de 2023

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por Laser Zentrum Hannover e.V.

Os cristais de laser Alexandrita são adequados para uso em satélites de observação da Terra. Eles são robustos e permitem sistemas laser com comprimento de onda de saída ajustável. No projeto europeu Horizonte 2020 GALACTIC, os parceiros Laser Zentrum Hannover eV (LZH), Optomaterials Srl (Itália) e Altechna (Lituânia) conseguiram agora estabelecer uma cadeia de fornecimento exclusivamente europeia para cristais de laser de alexandrita, que podem ser usados ​​para aplicações espaciais .

O parceiro italiano Optomaterials produz cristais competitivos, que a empresa lituana Altechna fornece com um revestimento especial. Para alcançar as propriedades necessárias para aplicações espaciais, a Altechna desenvolveu projetos e processos de revestimento especiais baseados em processos de feixe de íons e pulverização catódica de magnetron.

Os cientistas do LZH testaram exaustivamente os cristais em sistemas especiais de laser. Eles projetaram esses sistemas pensando em aplicações futuras. Os demonstradores poderão lançar as bases para novos instrumentos de medição baseados em laser. Os cientistas do LZH expuseram os cristais de Alexandrita a prótons e radiação gama e os submeteram a vários ciclos de temperatura típicos para aplicações espaciais.

Antes e depois destes testes ambientais, eles caracterizaram os cristais em termos de suas propriedades de transmissão e desempenho do laser, entre outras coisas. Como os testes ambientais não alteraram significativamente os parâmetros medidos, a adequação do espaço pôde ser demonstrada. Além disso, os pesquisadores mostraram que o limite de dano induzido por laser (LIDT) dos cristais é igual – ou até mesmo superior – aos principais produtos do mercado mundial.

A equipe GALACTIC aumentou com sucesso o Nível de Preparação Tecnológica (TRL) dos cristais de alexandrita qualificados para uso espacial da Europa de 4 para 6 e preparou os cristais para o mercado.

Os cristais de Alexandrita têm muito boa condutividade térmica e resistência à fratura. Portanto, eles são adequados para uso em sistemas laser de alta potência e são robustos o suficiente para suportar as condições adversas do espaço.

Como os cristais podem ser usados ​​para ajustar o comprimento de onda de saída de sistemas laser, eles poderiam formar a base de novos tipos de instrumentos de medição baseados em laser para satélites de observação da Terra. Tais instrumentos poderiam ser utilizados para recolher dados mais precisos e relevantes para o clima sobre o estado da atmosfera ou da vegetação.

As descobertas são publicadas na revista Optics Express.

Mais Informações: S. Unland et al, Laser Alexandrite Q-switched de alto desempenho bombeado por diodo CW em configuração de passagem dupla, Optics Express (2022). DOI: 10.1364/OE.478628

Informações do diário:Ótica Expressa

Fornecido por Laser Zentrum Hannover eV