アレキサンドライトレーザー結晶は宇宙用途に適していることが判明

2023 年 5 月 5 日

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Laser Zentrum Hannover eV による

アレキサンドライト レーザー結晶は地球観測衛星での使用に適しています。 これらは堅牢であり、出力波長を調整可能なレーザー システムを実現します。 European Horizo​​n 2020 プロジェクト GALACTIC では、パートナーである Laser Zentrum Hannover eV (LZH)、​​Optomaterials Srl (イタリア)、Altechna (リトアニア) が、宇宙用途に使用できるアレキサンドライト レーザー結晶の欧州単独のサプライ チェーンの確立に成功しました。 。

イタリアのパートナーである Optomaterials は競争力のあるクリスタルを生産しており、リトアニアの企業 Altechna が特別なコーティングを施して提供しています。 宇宙用途に必要な特性を実現するために、アルテクナはイオン ビームおよびマグネトロン スパッタリング プロセスに基づいた特殊なコーティング設計とプロセスを開発しました。

LZH の科学者は、特殊なレーザー システムで結晶を徹底的にテストしました。 彼らは将来のアプリケーションを念頭に置いてこれらのシステムを設計しました。 デモ参加者は、新しいレーザーベースの測定器の基礎を築く可能性があります。 LZH の科学者たちは、アレキサンドライト結晶を陽子線とガンマ線に曝露し、宇宙用途で一般的ないくつかの温度サイクルを経ました。

これらの環境テストの前後で、特に透過特性とレーザー性能の観点から結晶の特性を調べました。 環境試験では測定パラメータに大きな変化がなかったため、宇宙への適合性を実証できました。 さらに、研究者らは、結晶のレーザー誘起損傷閾値 (LIDT) が世界市場のトップ製品と同等、あるいはそれを超えていることを示しました。

このようにして、GALACTIC チームは、ヨーロッパからの宇宙認定アレキサンドライト結晶の技術準備レベル (TRL) を 4 から 6 に引き上げ、結晶を市場に出す準備を整えることに成功しました。

アレキサンドライト結晶は、非常に優れた熱伝導性と破壊強度を備えています。 したがって、これらは高出力レーザー システムでの使用に適しており、宇宙の過酷な条件に耐えるのに十分な堅牢性を備えています。

この結晶はレーザーシステムの出力波長を調整するために使用できるため、地球観測衛星用の新しいタイプのレーザーベースの測定機器の基礎を形成する可能性があります。 このような機器は、大気や植生の状態に関するより正確な気候関連データを収集するために使用できる可能性があります。

この研究結果は、Optics Express 誌に掲載されています。

詳しくは： S. Unland 他、ダブルパス構成でダイオード励起された高性能キャビティダンプ Q スイッチ アレキサンドライト レーザー、Optics Express (2022)。 DOI: 10.1364/OE.478628

雑誌情報:オプティクスエクスプレス

提供：Laser Zentrum Hannover eV