Se descubre que los cristales láser de Alejandrita son muy adecuados para aplicaciones espaciales

5 de mayo de 2023

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por Laser Zentrum Hannover eV

Los cristales láser de Alejandrita son muy adecuados para su uso en satélites de observación de la Tierra. Son robustos y permiten sistemas láser con una longitud de onda de salida sintonizable. En el marco del proyecto europeo GALACTIC de Horizonte 2020, los socios Laser Zentrum Hannover eV (LZH), Optomaterials Srl (Italia) y Altechna (Lituania) han logrado establecer una cadena de suministro exclusivamente europea para cristales láser de alejandrita, que pueden utilizarse para aplicaciones espaciales. .

El socio italiano Optomaterials produce cristales competitivos, que la empresa lituana Altechna proporciona con un recubrimiento especial. Para lograr las propiedades necesarias para las aplicaciones espaciales, Altechna ha desarrollado diseños y procesos de recubrimiento especiales basados ​​en procesos de pulverización catódica por haz de iones y magnetrón.

Los científicos del LZH probaron minuciosamente los cristales en sistemas láser especiales. Han diseñado estos sistemas pensando en aplicaciones futuras. Los manifestantes podrían sentar las bases para nuevos instrumentos de medición basados ​​en láser. Los científicos del LZH expusieron los cristales de Alejandrita a radiación gamma y de protones y los sometieron a varios ciclos de temperatura típicos de las aplicaciones espaciales.

Antes y después de estas pruebas medioambientales, han caracterizado los cristales en cuanto a sus propiedades de transmisión y rendimiento láser, entre otras cosas. Dado que las pruebas ambientales no cambiaron significativamente los parámetros medidos, se pudo demostrar la idoneidad del espacio. Además, los investigadores demostraron que el umbral de daño inducido por láser (LIDT) de los cristales es igual o incluso superior al de los mejores productos del mercado mundial.

De este modo, el equipo de GALACTIC ha elevado con éxito el nivel de preparación tecnológica (TRL) de los cristales de alejandrita de Europa con calificación espacial de 4 a 6 y ha preparado los cristales para el mercado.

Los cristales de Alejandrita tienen muy buena conductividad térmica y resistencia a la fractura. Por lo tanto, son adecuados para su uso en sistemas láser de alta potencia y son lo suficientemente robustos para soportar las duras condiciones del espacio.

Dado que los cristales pueden usarse para sintonizar la longitud de onda de salida de los sistemas láser, podrían formar la base de nuevos tipos de instrumentos de medición basados ​​en láser para satélites de observación de la Tierra. Estos instrumentos podrían utilizarse para recopilar datos climáticos más precisos sobre el estado de la atmósfera o la vegetación.

Los hallazgos se publican en la revista Optics Express.

Más información: S. Unland et al, Láser de alejandrita con conmutación Q de alto rendimiento, bombeado por diodo CW y con cavidad volcada en configuración de doble paso, Optics Express (2022). DOI: 10.1364/OE.478628

Información de la revista:Óptica Express

Proporcionado por Laser Zentrum Hannover eV