В Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) состоялась 9-ая Международная конференция по диодной лазерной спектроскопии (TDLS-2013), на которой докладчики рассказали о новейших разработках в области применения лазерных устройств одного из самых перспективных типов – перестраиваемых лазеров.

    Международная конференция по диодной лазерной спектроскопии, проводимая с 1995 года, в третий раз за свою историю состоялась в Москве. В этом году она прошла в рамках другого важного научного мероприятия – Международной конференции по когерентной и нелинейной оптике (ICONO), проводившейся совместно с Международной конференцией по лазерам, их применениям и технологиям (LAT). В то время как ICONO/LAT-2013, одна их крупнейших конференций в мире по фотонике, лазерной физике и их применениям, собрала специалистов по различным направлениям этого сектора, TDLS-2013 была посвящена спектроскопии и газоанализу, осуществляемых с помощью перестраиваемых лазерных диодов.

    Особенность перестраиваемых лазеров заключается в том, что частоту излучения в них можно изменять в спектральном диапазоне, значительно превышающем ширину линии излучения лазера. Такие приборы позволяют быстро получить высокоточную «картину» вещества. Из-за этого перестраиваемые лазеры активно используются в аналитических приборах как для фундаментальной спектроскопии (исследования спектров поглощения молекул), так и для её приложений, например, в медицине, экологическом мониторинге, космических исследованиях, технологических процессах и др.

    Рассказывает один из организаторов конференции, заведующий лабораторией спектроскопии межмолекулярных взаимодействий в Институте общей физики им. А.М. Прохорова РАН (ИОФ РАН), канд. физ.-мат. наук Яков Яковлевич Понуровский: «Конференция носит фундаментально-прикладной характер… даже не столько фундаментальный, сколько прикладной. Это видно по составу докладчиков: в основном это разработчики аппаратуры со знанием спектральных особенностей поглощающих сред. Здесь важно понимать и фундаментальную спектроскопию, и применение лазеров в конкретных технологиях».

    Разброс приложений лазерной спектроскопии, представленных на конференции, впечатляет. В Институте спектроскопии РАН с помощью этой технологии исследуются температурные градиенты в сопле реактивного двигателя (речь идёт об изменении температур и концентраций горючего в зависимости от скорости потоков), причём разрабатываемые приборы измеряют процессы продолжительностью в несколько десятков миллисекунд. В Отделе диодной спектроскопии ИОФ РАН создают приборы с диодными лазерами, в частности, для мониторинга парниковых газов с помощью самолётных лабораторий и диагностики выдыхаемых человеком газов – такие устройства применяются в алкотестерах, а также при хеликобакторной диагностике (то есть при распознавании гастроэнтерологических болезней). НПО «Салют» из Нижнего Новгорода использует диодные лазеры для газоанализа в примесях, в процессах очистки гидридных газов, которые активно применяются, например, при выращивании микросхем и в других тех процессах где используется МОСгидридная эпитаксиальная технология. 

    Американские учёные из Университета Райса и Коннектикутского колледжа представили новое оборудование для исследования спектров поглощения различных газов в экстремально холодных условиях и при различных – высоких и низких – давлениях. В качестве объекта изучения была выбрана атмосфера Титана, спутника Сатурна, а в дальнейшем работа поможет смоделировать молекулярный состав атмосферы и других планет, в частности Марса и Венеры.

    Несколько научных групп из Франции и Швейцарии рассказали о новых источниках лазерного излучения, диодных лазерах в среднем и ближнем ИК-диапазоне. В связи с развитием новой технологии создания квантовых каскадных лазеров важное место стали завоёвывать когерентные источники для среднего ИК-диапазона. В конференции приняли участие фирмы Phocone, Nanoplus, которые выпускают такие диодные лазеры на спектроскопический рынок и аналитические приборы на их основе. В целом, как отметил один из отцов-основателей конференции, профессор Арлан Мантц из Коннектикутского колледжа, присутствие бизнеса также очень важно, ведь «основной замысел конференции в том, чтобы собрать вместе всех – и разработчиков, и потребителей лазеров, для того чтобы первые понимали, что нужно вторым, а вторые узнали, что предлагают или могут предложить первые».

О.Овчинникова, АНИ «ФИАН-Информ»