События

Делегация Института динамики геосфер имени академика М.А. Садовского Российской академии наук продемонстрировала студентам МГУ Саров возможности передовой оптической системы, которая с рекордным быстродействием компенсирует влияние атмосферных искажений на лазерное излучение. Создана она коллаборацией российских исследователей в рамках научной программы НЦФМ при поддержке Госкорпорации «Росатом». Система поможет достичь рекордной мощности лазерного излучения в Центре исследований экстремальных световых полей класса «мегасайенс».

Александр Сергеев, академик РАН, научный руководитель НЦФМ, сопредседатель направления НЦФМ «Физика высоких плотностей энергии»:
– Впервые при создании адаптивной оптической системы использованы программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС), которые позволяют намного быстрее универсальных процессоров осуществлять операции по обработке изображений. Они работают не как универсальные процессоры, которые последовательно обрабатывают цифровой поток, а, скорее, как видеокарты, более эффективные, например, при просмотре фильмов. Применение ПЛИС позволило нам достигнуть рекордного быстродействия адаптивной системы до 4 кГц в экспериментах в закрытом пространстве, на 200-300-метровой павильонной трассе. В условиях реальной трассы до космического аппарата мы достигли быстродействия больше 2 кГц, что представляет интерес, например, в получении чётких изображений в ходе астрономических наблюдений. Несколько килогерц – это тот уровень, который позволяет нам корректировать искажения излучения в условиях реальной, постоянно меняющейся атмосферы, поэтому и идёт гонка за этими килогерцами.

Система, помимо компенсации атмосферных искажений, позволит более эффективно фокусировать лазерное излучение в «земных» условиях для достижения рекордной, экзаваттной мощности в Центре исследований экстремальных световых полей НЦФМ. Уникальную установку класса «мегасайенс» планируют создать к 2030 году, чтобы реализовывать передовые лазерные технологии и решать фундаментальные вопросы науки, связанные с пониманием, как ведёт себя вещество в экстремальных, не достижимых ранее условиях.
Александр Сергеев:
– Результат, который получен применительно к атмосферной оптике, прямо касается задачи максимально острой фокусировки излучения в Центре исследований экстремальных световых полей. В установке класса «мегасайенс» мы должны задать волновые фронты всех двенадцати каналов лазерного излучения так, чтобы они, сойдясь в одной точке, дали максимум интенсивности.

Гости показали студентам МГУ Саров возможности системы на стенде в лаборатории адаптивной оптики под руководством Алексея Николаевича Маначинского и Федора Алексеевича Старикова, а затем провели совместные эксперименты.


Вы тоже заинтересовались? О том, как элементы новой системы позволяют компенсировать атмосферные искажения лазерного излучения в телескопах, учёные описали в статье в престижном научном журнале «Photonics», расположенной по ссылке

На фото: адаптивное зеркало в сборе и корректор наклонов волнового фронта – важные составляющие адаптивной оптической системы.