Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН (ФТИ) ведёт разработку квантово-каскадных лазеров, которые обеспечат атмосферную оптическую связь в арктических условиях — при тумане, снегопаде и сильном ветре. Об этом РИА «Новости» рассказал главный научный сотрудник института, профессор РАН Григорий Соколовский.
Сегодня в Арктике доступна только радиотелефонная и спутниковая связь. Прокладывать оптическое волокно в регионе сложно и экономически нецелесообразно. Альтернатива — атмосферная оптическая связь по открытому лучу, без кабелей: приёмник и передатчик находятся в прямой видимости и обмениваются данными между кораблями, берегом или возвышенностями. Существующие системы на длине волны около 1,5 мкм работают стабильно в ясную погоду, однако в туман связь деградирует и пропадает.
Решение — перейти на длины волн 4–5 или 8–12 мкм, при которых излучение значительно лучше проходит сквозь туман и осадки. Для этого требуются квантово-каскадные лазеры: в отличие от обычных диодных, в них нет дырок — только электроны, которые под действием напряжения переходят по квантовым уровням в наноразмерных слоях гетероструктуры. Технология сложная и пока требует доработки для промышленного выпуска.
Первые практические результаты уже получены: осенью 2025 года в Сарове специалисты РФЯЦ — ВНИИЭФ в натурных условиях передали и приняли данные со скоростью 0,1 Гбит/с с использованием квантово-каскадного лазера на длине волны около 8 мкм, работающего при комнатной температуре. Лазер разработан в институте Иоффе.
Помимо связи, такие лазеры применимы для дистанционного обнаружения утечек на трубопроводах, мониторинга полей, контроля качества топлива и анализа выдыхаемого воздуха в медицинской диагностике. До полноценной метеоустойчивой системы связи, по словам Соколовского, предстоит решить задачи наращивания мощности, скорости модуляции, создания чувствительных приёмников и систем наведения луча — к проекту подключаются несколько ведущих российских исследовательских институтов.
Читайте ещё материалы по теме:
- Российский терминал космической лазерной связи разработали в МФТИ
- Роскосмос запустит экспериментальные спутники с лазерной связью
- Для лидаров, оптической связи, лазерных дальномеров: Ростех нарастит производство лавинных фотодиодов
