HИЦТЛ РАH
Лазерный центр работает над функциональными проблемами создания высоких
оптических технологий. Такие технологии являются интердисциплинарными
и рождаются на стыке наук: физики, химии и информатики. Только тесная интеграция
и понимание специалистов в этих областях может привести
к успеху в создании лазерных технологий ХХ века.
Деятельность НИЦТЛ состоит в проведении фундаментальных прикладных
научно-исследовательских работ в области физики лазеров и взаимодействия
лазерного излучения с веществом, а также
в создании, производстве и применении лазерных технологий, техники и
приборов в обработке материалов, микротехнологии, оптике, промышленных измерениях
и в экологическом мониторинге, в химии и медицине.
Особое значение придается внедрению лазерной обработки материалов
в промышленное производство. НИЦТЛ считает своей задачей осуществление
сквозной цепочки работ - от исследований и оптимизации процессов до разработки, изготовления, поставки потребителю
и эксплуатации лазерных обрабатывающих устройств.
Фундаментальные исследования
В области физики взаимодействия лазерного излучения с веществом проводятся
теоретические и экспериментальные исследования, а также численное
моделирование процессов:
- дифракции интенсивных лазерных пучков на пространственно-модулированной
поверхности материалов в условиях резонансной генерации поверхностных
электромагнитных волн;
- управления спектром лазерно-индуцированного рельефа;
- нелинейной релаксации и поглощения мощного ИК излучения в молекулярных системах;
- гидродинамических неустойчивостей расплава при глубоком проникновении пучка лазерного излучения в материалы;
- генерации ультразвуковых волн в веществе под воздействием коротких лазерных импульсов;
- взаимодействия лазерного излучения с биотканями.
В области физики лазеров проводятся исследования и разработки:
- по стабилизации газового разряда в быстропроточных лазерах;
- нелинейного взаимодействия лазерного излучения с активной средой газоразрядных лазеров;
- специальных схем оптических резонаторов, обеспечивающих высокое качество
лазерного пучка высокой мощности;
- систем адаптивной оптики для лазерной обработки материалов;
- систем лазерной диагностики подповерхностных дефектов (оптоакустическим и
термоволновыми методами).
Лазерная техника и инженерия
В области лазерной техники прежде всего осуществляются разработки мощных
промышленных СО2-лазеров. НИЦТЛ имеет отделения проектирования
и производства промышленных лазеров и лазерных комплексов для обработки
материалов, лазерных оптических, механических
и электронных компонентов.
Промышленные лазеры,
разработанные и изготовляемые в НИЦТЛ, удовлетворяют всем требованиям
надежности, стабильности и высокого технологического качества излучения,
которые необходимо выполнять при использовании лазеров в промышленности.
Эти разработки проведены а основе выполнения широкой многолетней программы экспериментальных
исследований и создания комплексных численных моделей мощных СО2-лазеров
различных типов и создания на их основе лазерно-компьютерных технологических
комплексов с адаптивными системами управления для промышленных
применений и медицины. Созданные в НИЦТЛ лазеры подразделяются на:
- типоряд мощных (2, 4, 6 кВт) многоканальных СО2-лазеров непрерывного действия для термообработки;
- типоряд мощных (1.5, 2.5 и 4 кВт) СО2-лазеров с быстрой поперечной прокачкой и с высоким качеством излучения для резки металлических и
неметаллических материалов;
- типоряд высокомощных (5, 10, 15 кВт) промышленных СО2-лазеров
непрерывного действия для сварки и резки металлических изделий больших
толщин;
- импульсно-периодический СО2-лазер средней мощностью 1.5 кВт для
перфорации отверстий и гравировки;
- импульсно-периодические промышленные Nd:YAG лазеры мощностью 0.3 и 0.6 кВт
для прецизионной резки, сварки и перфорирования.
Оптика
В НИЦТЛ разработаны и изготавливаются оптические
элементы (зеркала, окна, линзы, делители пучков, поляризаторы), системы
(линзовые или зеркальные объективы, телескопы, сенсоры, затворы) для
высокомощных (до 10 кВт) СО2-лазеров, системы транспортировки излучения и
оптико-технологические головки для комплексов лазерной обработки материалов.
На основе созданной в НИЦТЛ теории его учеными разработаны и выпускаются
дифракционные оптические элементы для управления поляризацией мощных пучков
инфракрасного излучения.
Лазерная обработка материалов
Применение лазерного излучения в технологии обработки
и формирования изделий привлекает все больший интерес производителей во
всем мире благодаря резкому повышению точности и эффективности обработки,
улучшению качества изделий, экологической чистоте
процессов, экономии материалов, энергоресурсов и площадей, снижению доли
рутинного труда.
НИЦТЛ разработал и внедрил ряд
процессов лазерной обработки материалов: контурную резку
металлов больших толщин и неметаллических материалов, сварку труб, листового
металла и деталей станков, термообработку поверхностей (нанесение покрытий,
наплавка, упрочнение). Эти процессы применяются в автомобилестроении,
деревообработке, пищевой промышленности, металлообработке.
Лазерно-информационные технологии
К новейшей лазерно-информационной технологии относится быстрое лазерное
прототипирование (макетирование объемных объектов) из полимеров по
компьютерному образу изделия.
В НИЦТЛ с этой целью разработаны и изготавливаются
установки лазерной стереолитографии и освоены процессы оперативного
изготовления трехмерных макетов изделий сложной топологии (в автомобильной,
авиакосмической, энергетической отраслях) по данным 3D CAD.
Лазерные технологии для микроэлектроники и оптоэлектроники
Наряду с традиционной лазерной технологией обработки материалов
развивается применение лазеров
в пленочной микро- и нанотехнологии для задач электроники и
приборостроения. В НИЦТЛ созданы основы теории
и разработана технология лазерно-плазменного напыления и прямого лазерного
рисования пленочных микроструктур из диэлектриков, металлов и
полупроводников, необходимых при создании микросхем и ЧИПов,
с пространственным разрешением
На основе разработанной в НИЦТЛ теории его учеными создана лазерная
технология безмасочного формирования субмикронных (<0.2 мкм) рельефов на
поверхности полупроводников для создания базовых элементов оптоволоконных
информационных систем.
Лазерная диагностика
В НИЦТЛ разрабатываются методы и приборы диагностики надповерхностных
микродефектов с помощью лазерного зондирования термоволновым и
оптоакустическим методами; ранней диагностики заболеваний по лазерному
микроанализу выдыхаемых газов; экспресс-анализа экологически вредных
химических и механических микропримесей в атмосфере
методами лазерной спектроскопии.
Лазеры в науках о жизни
НИЦТЛ совместно с рядом институтов РАН, университетов
и медицинских центров России и Запада проводит исследования
и разработку новых применений лазеров в медицине,
а также исследование фундаментальных механизмов взаимодействия лазерного
излучения с биомолекулами и биотканями.
Разработаны установки лазерной хирургии, терапии; созданы и выпускаются
оптоволоконные устройства лазерно-медицинского назначения.
Впервые в России и в Европе создана медицинская
установка для реваскуляризации миокарда на базе мощного СО2-лазера.
Разрабатываются пионерские методы применения лазеров: лазерное
формирование хрящевой ткани; лазерное нанесение биосовместимых покрытий
на импланты.
Созданы научно-практические лазерные медицинские кабинеты
по диагностике и лечению заболеваний (опорно-двигательный аппарат,
гинекология, стоматология, травматология, кардиология).
[BACK to About Laser Center page]
Page was updated: May 27, 1997