Современные оптические и оптикоэлектронные приборы и лазерные технологии

Август 23, 2022

Главная
Разное
Современные оптические и оптикоэлектронные приборы и лазерные технологии

Содержание

3. Использование лазерных технологий лидерами мирового рынка *Преимущества лазера, по сравнению с другими технологиями производства: простая автоматизация,
4. Огромная выгода для пользователя Лазер используется в машиностроении, автомобилестроении, медицинской технике, аэрокосмической отрасли, производстве полупроводников, электронике,
5. Лазерная резка Лазерная резка при обработке гибкого листового металла имеет самый высокий оборот на рынке для
6. Лазерная сварка Преимуществами лазерной сварки являются более высокие скорости процесса и высокое качество сварных швов. В
7. Лазерно-оптические и оптоэлектроннные технологии = фотоника * -создание элементной базы фотоники,в т.ч. на основе наноструктур, *
8. Лазерно-оптические и оптоэлектроннные технологии = фотоника * ИТ, включая оптическую связь и телекоммуникации, *Оптоэлектронные и лазерные
9. Современные оптические и оптоэлектронные приборы Оптические Оптоэлектронные дальнего действия ближнего действия телескопы фотоаппараты лупы микроскопы диоптрические
10. Мировой рынок фотоники По значению для технического прогресса, для модернизации экономики реализация возможностей современной фотоники аналогична
11. ИРЭ-Полюс вставка 1 «Создавая новую реальность»
12. Успешная деятельность Валентина Гапонцева и его команды за пределами родного отечества: примером торжества личности российского ученого,
13. Волоконный лазер ВЛ– оптический квантовый генератор, в котором рабочей средой является активное волокно, накачиваемое излучением /чаще
14. Настоящий переворот на рынке IPG зарабатывает средства в острой конкурентной борьбе на открытом рынке. В течение
15. Области, на развитие которых продукция IPG оказывает серьезное влияние Обработка материалов: маркировка, микросварка и микрорезка, 3-мерное
16. Рыночные перспективы Рыночные перспективы IPG выглядят оптимистичными. Объём продаж лазеров киловаттного класса в 2002 г. превышал
17. Признание в России В 2002 г. IPG впервые продемонстрировала в России свою разработку волоконно-оптической телекоммуникационной DWDM
18. “Нет пророка в своем отечестве” Разработанные компанией IPG технологии широко внедряются в России. Относительно небольшие инвестиции
19. И шаг уже сделан ? Комиссия по модернизации и техноло- гическому развитию экономики России, провела совещание
20. Как делают волоконные лазеры? Процесс производства волоконных лазеров «в участках и процессах»: В секторе мощных лазеров
21. Проверка качества лазера Из комнаты сборки оптические модули попадают в соседнее помещение, в котором происходит проверка
22. Оптические модули для мощных лазеров А это уже проверенные модули будущих промышленных лазеров: своеобразный «склад»: Выходное
23. Оптические модули в корпусе мощного лазера . Чем больше требуемая мощность лазера — тем больше оптических
24. Оптоволокно Какие ещё процессы необходимы для производства волоконных лазеров? В процессе создания лазеров вовлечены сектор вытяжки
25. Распространённые на рынке виды лазеров , Доступные на рынке лазерные системы различаются между собой в первую
26. Объем продаж лазеров (млрд $, год)
27. 2019 год. Всего продаж – 18 млрд$ Обработка материалов – 34% Коммуникации – 30% Литография –
28. Стратегическая программа России Направления ускоренного развития отраслей фотоники
29. Упор на практическое освоение следующих видов продукции 1.Лазерное технологическое оборудование(ЛТО) – для резки, сварки, маркировки, модифицирования
30. Установка плоской лазерной резки IPG LaserCube: а – общий вид; б – вид портальной системы а
31. Установки многокоординатного сверления: а - LaserDrill 4-Axis; б - LaserDrill4-Axis Compact а б
32. Рис. 2.3. Лазерная установка TruLaser Cell 3000: а – общий вид; б – иллюстрация размера рабочего
33. Волоконный лазер (а) с четырехканальным оптическим переключателем (б) а б
34. Комплекс оборудования изготовления плоских секций поточно-позиционным методом
35. Наведение на стык подготовленных листов Гибридная лазерно-дуговая сварка за один проход а б
36. Гибридная двусторонняя лазерная сварка ребра прочности: наведение двух сварочных головок на стык
37. Наведение на стык подготовленных листов Гибридная лазерно-дуговая сварка за один проход а б
38. Общий вид лазерного технологического комплекса раскроя листового материала FL-CUT
39. Многопозиционный лазерный технологический комплекс сварки магистральных трубопроводов на подвижной платформе: а – общий вид; б –
40. Упор на практическое освоение следующих видов продукции 2.Аппаратура оптоволоконной связи (оптоволокно, передатчики, приёмники излучения, системы спектрального
41. Разрез оптического волокна
42. Изготовление преформы на MCVD станке
43. Вытяжная колонна - а, преформа в печи - б а б
44. Bi-Directional приемопередатчик .
45. Модуль SFP WDM В одном модуле находится и преемник и передатчик. Однако приемник расположен сбоку, а
46. DWDM DWDM – это более плотные WDM. Они обладают разносом каналов равное 0,8 нм, что соответствует
47. Волоконно-оптические линии Нейтрализация влияния атмосферных помех на распространение лазерного луча стало использование ВОЛ. Основу таких линий
48. Волоконно-оптические линии . Волоконно-оптические линии обладают огромной пропускной способностью. По одной нитке такой линии можно одновременно
49. Упор на практическое освоение следующих видов продукции 3.Лазерно-оптическое и оптоэлектронное оборудование для медицины Такая аппаратура сегодня
50. Спектры поглощения
51. Излучения с длинами волн 0,8 и 1,06 мкм обладают меньшим поглощением, что делает такое излучение более
52. W-лазеры. В диапазоне 1,4-1,8 мкм излучение поглощается водой (W-лазеры от water), локальная температура долго удерживается на
53. Аппараты семейства ЛСП-«ИРЭ-Полюс»
54. Система для проведения спектроскопических исследований в режиме реального времени на любых биологических объектах
55. Сканирующий модуль LSM 710 . Cочетание LSM 710 с короткоимпульсным фемтосекундным инфракрасным лазером с перестраиваемым диапазоном
56. Звучание клетки область синтеза область ядра область синтеза область ядра область синтеза область ядра We have
57. Упор на практическое освоение следующих видов продукции 4.Лазерные и оптоэлектронные информационные системы для специальных применений. К
58. Упор на практическое освоение следующих видов продукции 5.Светодиоды и основанные на них системы освещения. Производство этой
59. Синие светодиоды Нобелевская премия по физике в 2014 году присуждена трем японским ученым: Исаму Акасаки, Судзи
60. Упор на практическое освоение следующих видов продукции 6.Лазерно-оптическое оборудование для сельского хозяйства и ветеринарии. Россия имеет
61. Упор на практическое освоение следующих видов продукции 7.Аппаратура для технических измерений и диагностики (системы управ ления
62. Упор на практическое освоение следующих видов продукции 8.Источники лазерного излучения. Наиболее быстро развиваются волоконные лазеры, а
63. Мощные полупроводниковые лазерные диоды накачки
64. Непрерывные волоконные лазеры большой мощности серии ЛС-а, серии YLS- b, средней мощности - в а б
65. VLM-QCW 100 Вт GLPN,1 .5нс,50-100Вт GLPN-QCW, 1.5 нс,100 Вт LPN-QCW, 1.5нс,500 Вт Примеры импульсных наносекундных волоконных
66. Лазеры и лазерные головы, произведенные в ООО «НТО ИРЭ-Полюс» (могут поставляться в комплекте в соответствии с
67. Пример присоединения с помощью оптического переключа- теля к лазеру четырех оптических (лазерных) голов, обслуживающих четыре технологические
68. Упор на практическое освоение следующих видов продукции 9.Оптические материалы, элементы и узлы. Наряду с источниками лазерного
69. Функцию адаптации, обеспечивающую реализацию технологического процесса в автоматическом режиме в условиях наличия возмущающих воздействий (при отклонении
70. Модуль разделения луча (а) – показан справа от лазерной головы, устанавливается после коллиматора; сварка разделенным лучом
71. Модуль сварочного адаптера (а) крепится к лазерной голове таким образом, что сканирующий зеленый луч (б) движется
72. Упор на практическое освоение следующих видов продукции 10. Детекторы и приёмники оптического излучения, сенсоры. Разработаны в
74. Скачать презентацию

Слайд 2

Слайд 3

Использование лазерных технологий лидерами мирового рынка
*Преимущества лазера, по сравнению с другими

технологиями производства: простая автоматизация, высокая гибкость, точность, повышенная производительность.
*Лазеры имеют очень компактную конструкцию и благодаря стандартизированным и современным интерфейсам могут быть очень легко интегрированы в существующую производственную установку; *лазеры работают без контакта — лазерный процесс практически не изнашивается; настраиваемые параметры обработки означают, что самые разнообразные материалы различной толщины и геометрии могут обрабатываться без заметных задержек; внутри одной производственной станции выполняет задачи резки и сварки,.
*Благодаря его чрезвычайно высокой точности можно изготавливать ультрамалые компоненты с минимальным подводом тепла и максимальной воспроизводимостью.

Слайд 4

Огромная выгода для пользователя
Лазер используется в машиностроении, автомобилестроении, медицинской технике, аэрокосмической

отрасли, производстве полупроводников, электронике, телекоммуникации
Машиностроениие. Лазеры в автомобильной промышленности сегодня обрабатывают целиком весь корпус. Сварные швы на крышах и дверях, 3D-обрезки гидроформованных компонентов, закаленные дверные пружины или маркированные элементы управления в дневном и ночном дизайне деталей .
В полупроводниковой и электронной промышленности достигнута чрезвычайно высокая скорость лазерной маркировки — до 1200 символов в секунду; ультрамалые символы 0,2 мм, невидимые глазом. В медицинской инженерии лазер создал широкий спектр применений: ультратонкая лазерная резка микротрубок для изготовления стентов и медицинских имплантатов, сварки коронок и мостов.

Слайд 5

Лазерная резка
Лазерная резка при обработке гибкого листового металла имеет самый высокий

оборот на рынке для лазерных систем. Лазеры мощности 5-10 кВт увеличивают производительность на 40% за счет более высокой скорости резки , использования новых стратегий резки, такие как FlyCut (дистанционная резка) с позиционированием по контуру; а также автоматической загрузки и снятия заготовок.

Слайд 6

Лазерная сварка
Преимуществами лазерной сварки являются более высокие скорости процесса и высокое

качество сварных швов.
В судостроении впервые с помощью лазеров сваривается до 90% стали, используемой для корабля( около 200 км сваренного лазером шва). В авиации лазер находит широкое применение. Например, процесс сварки стрингеров(по сравнению с клепкой сварные швы также более стабильны и менее подвержены коррозии).
В автомобильной промышленности лазерные источники устанав- ливается на заводе для производства трансмиссий, сцеплений, подушек безопасности, систем впрыска топлива, выхлопных систем и др. Лазерная сварка в производстве кузовов получила новый импульс благодаря технологии дистанционной сварки со сканатором. Использование дистанционной лазерной сварки может снизить инвестиционные затраты на 30%, сократить время цикла на 60%. Требуемая производственная площадь будет на 50% меньше

Слайд 7

Лазерно-оптические и оптоэлектроннные технологии = фотоника
* -создание элементной базы фотоники,в т.ч.

на основе наноструктур,
* -базовые технологии производства элементов и узлов лаз.-оптич.тех,
*-лазерная обработка промышленных материалов в судо-, авиа-,космо,
*- лазерная прецизионная обработка в микро- и наноэлектронике,
*-техническое зрение(лазерно-оптические измерения и мониторинг (экологический мониторинг рельефа, зеленых насаждений),
* -биомедицинские технологии диагностики и лечения ЛИ,
*-лазерные агротехнологии,
*-лазерные шоу и лазерные технологии для декоративно-прикладного, искусства музейной и реставрационной деятельности,
*лазерные технологические комплексы.

Слайд 8

Лазерно-оптические и оптоэлектроннные технологии = фотоника
* ИТ, включая оптическую связь и

телекоммуникации,
*Оптоэлектронные и лазерные информационные системы для спец. применений (локация, дальнометрия, целеуказание, контроль простр.,
*фотонные технологии нанодиапазона(получение и диагностика нанообъектов и манипулирование ими),
*фотонные технологии обеспечения безопасности (распознавание образов, детектирование следов веществ, скрытые наблюдения)
*энергоэффективное освещение с исполь-
зованием светодиодов.
*системы навигации и управления движением,
*подготовка кадров для создателей и пользова-
телей фотонных технологий.

Слайд 9

Современные оптические и оптоэлектронные приборы
Оптические
Оптоэлектронные
дальнего
действия
ближнего
действия
телескопы
фотоаппараты
лупы
микроскопы
диоптрические
приборы
только преломляющие
поверхность
только отражающие
поверхность
катоптрические
приборы
по типу приемника
по

оптическому
диапазону

визуальные (глаз)
фотографические
(фотоэмульсия)

видимый спектр
(380-770 нм)
инфрокрасные
(770-75000 нм)
ультрафиолетовые
(10-380 нм)

активные

пассивные

испускающие
излучение

когерентные

лазеры

светодиоды

лазеры

Осветит.
приборы

радары

телекоммуникационные

излучающие и
измерительные

технологические

фотоприемники

некогерентные

прочие

фотодиоды

фоторезисторы

фототранзисторы

фотодатчики

фотофиксаторы

Слайд 10

Мировой рынок фотоники
По значению для технического прогресса, для модернизации экономики реализация

возможностей современной фотоники аналогична электрификации в начале прошлого века. Развитые государства предпринимают активные усилия для ускоренного развития фотоники как отрасли хай-тека.
Мировой рынок фотоники составляет сегодня около 620 млрд. долл в год, темпы его роста - 6-8% в год . Россия, обладая большим научно-промышленным потенциалом в области фотоники, уступает развитым странам по масштабам практического ее использования.
Но есть пример организации нашими соотечественниками в послед- ние 20 лет за рубежом успешных предприятий лазерно-оптической специализации, эффективных производств новейшей фотоники, что свидетельствуют о наличии в России и большого научно-технического задела, и талантливых изобретателей и руководителей, необходимых для успешного развития отечественной лазерно-оптической отрасли, опто – и фотоэлектроники, фотоники в целом

Слайд 11

ИРЭ-Полюс вставка 1
«Создавая новую реальность»

Слайд 12

Успешная деятельность Валентина Гапонцева и его команды за пределами родного отечества:

примером торжества личности российского ученого, изобретателя и предпринимателя

В декабре 1991 г. заведующий лабораторией ИРЭ РАН к.ф.-м.н. Валентин Гапонцев и руководитель группы НИИ "Полюс" к.ф.-м.н. Александр Шестаков совместно с несколькими своими сотрудниками и студентами основали Негосударственное малое предприятие "Научно-техническое объединение "ИРЭ-Полюс»
1-я Цель- внедрением в России разработок в области твердотельных лазеров и лазерных материалов, выполненных в 80-е годы группами Валентина Гапонцева в ИРЭ и Александра Шестакова в "Полюсе". Два года работы показали, что первоначально выбранные направления не имеют большой перспективы в силу экономической разрухи на внутреннем рынке и низкой конкурентоспособности на внешнем. Тогда Валентин Гапонцев предложил закрыть неэффективные проекты и сосредоточиться на разработках в принципиально новом направлении мощных волоконных лазеров и усилителей, концепция которых была предложена им впервые в начале 1990 г. .

Слайд 13

Волоконный лазер
ВЛ– оптический квантовый генератор, в котором рабочей средой является активное

волокно, накачиваемое излучением /чаще всего – диодом. Схема работы волоконного лазера:
Как показано на рисунке, волоконный лазер состоит из источника накачки с волоконным выходом, активного одномодового волоконного световода, диаметр сердцевины которого обычно лежит в пределах от 10 до 30 мкм, и внутриволоконных решеток показателя преломления - участков волокна, в которых чередуются области с разным показателем преломления, играющих роль полупрозрачных зеркал лазера.

Слайд 14

Настоящий переворот на рынке
IPG зарабатывает средства в острой конкурентной

борьбе на открытом рынке. В течение 10 последних лет ей удалось сохранить и существенно расширить свои позиции, выпустив десятки новых уникальных продуктов, наиболее сенсационным среди которых являются сверхмощные волоконные лазеры киловаттного класса мощности.
Если ранее IPG специализировалось, в основном, на рынке телекоммуникаций, ее новые лазеры производят настоящий переворот на рынке обработки металлов, сплавов, пластмасс, изделий микроэлектроники, на смежные сегменты: рынки автомобиле-, корабле- и авиастроения, тяжелого машиностроения, нефтегазовой промышленности и другие.
Неожиданно для всех ведущих фирм США, Европы и Японии IPG объявила, что компания имеет лазеры с мощностью 50 и более киловатт, причем в десятки раз (!!!) лучше по эффективности, ресурсу, компактности, способные работать много лет без сервиса в любых условиях. Маленькая компания, играючи, смогла утереть нос гигантам мирового лазеростроения. Хором заговорили о революции в лазерной технике и ее применениях.

Слайд 15

Области, на развитие которых продукция IPG оказывает серьезное влияние
Обработка материалов: маркировка,

микросварка и микрорезка, 3-мерное моделирование, фотолитография, прецизионная резка полупроводниковых пластин, стекол и алмазов.
Телекоммуникации: дальняя связь, системы доступа, аналоговое кабельное телевидение, оптоволоконные региональные сети,эфирная связь,спутниковая связь, тестовое оборудование.
Биомедицина: диагностика, терапия,хирургия и микрохирургия,офтальмология, онкология, стоматология,дерматология.
Другие: локация и дальнометрия, контроль окружающей среды, дальнометрия

Слайд 16

Рыночные перспективы
Рыночные перспективы IPG выглядят оптимистичными. Объём продаж лазеров киловаттного

класса в 2002 г. превышал US$1 млрд.,US$5 млрд. в 2007 г. ( и US$ 16 млрд. в 2019 г. )Учитывая, что IPG опережает конкурентов не менее чем на три года и волоконные лазеры, безусловно, не только вытеснят кристаллические и газовые системы из большинства применений, но и откроют двери для массы новых масштабных применений, IPG имеет все шансы стать игроком номер один на этом громадном рынке.
Весьма внушительным выглядит и рынок лазеров средней мощности (10–300 Ватт), где IPG работает уже 15 лет. Общий объём этого рынка составляет свыше $ 1 млрд. в год, и IPG успешно вытесняет классические лазеры из многих применений.
В другой области специализации IPG – производстве эрбиевых волоконно-оптических усилителей, доходы от продаж составляли свыше $4 млрд. в 2004 г., увеличиваясь в среднем на 45,3% в год.

Слайд 17

Признание в России
В 2002 г. IPG впервые продемонстрировала в России

свою разработку волоконно-оптической телекоммуникационной DWDM системы нового поколения и начало ее маркетинг. Первая реакция очень положительная: это единственная российская система такого рода, к тому же более совершенная и дешевая чем у зарубежных конкурентов.

Слайд 18

“Нет пророка в своем отечестве”
Разработанные компанией IPG технологии широко внедряются

в России. Относительно небольшие инвестиции необходимы, чтобы превратить ее в образцовый мощный научно-производственный центр нового типа – форпост возрождения отечественного научного потенциала. Государство по-прежнему продолжает зарывать средства в песок, финансируя сомнительные академические разработки и многочисленные паразитирующие прикладные институты.

Слайд 19

И шаг уже сделан ?
Комиссия по модернизации и техноло- гическому

развитию экономики России, провела совещание 28 октября 2009 г. в наукограде Фрязино Московской области

Жаль, что нет в литературе сказки, похожей на «Золушку», только с героем-мужчиной в главной роли -Валентином Павловичем Гапонцевым.

Вместо злой мачехи — Академия наук СССР, вместо взбалмошных сестёр — бывшие партнёры по бизнесу; вместо сказочного принца — РОСНАНО.

Слайд 20

Как делают волоконные лазеры? Процесс производства волоконных лазеров «в участках и процессах»:
В

секторе мощных лазеров выполняются две операции: сборка оптических модулей и установка собранных оптических модулей в корпус. Здесь собирают оптические модули лазера

Сборка оптических модулей для мощных лазеров
Результат этот операции — оптический модуль — та самая «коробочка», которая лежит перед девушкой на столе.

Слайд 21

Проверка качества лазера
Из комнаты сборки оптические модули попадают в соседнее помещение,

в котором происходит проверка параметров излучения лазера: мощность излучения, качество пучка. Вот этот «хвостик», упакованный в жёлтую оболочку, и есть, собственно, выходное оптическое полотно — «нерв» лазера:

Слайд 22

Оптические модули для мощных лазеров
А это уже проверенные модули будущих промышленных

лазеров: своеобразный «склад»:

Выходное оптическое полотно

Слайд 23

Оптические модули в корпусе мощного лазера
.
Чем больше требуемая мощность лазера — тем

больше оптических модулей монтируется в корпус.

Установка оптических модулей в корпус

Слайд 24

Оптоволокно
Какие ещё процессы необходимы для производства волоконных лазеров?
В процессе создания лазеров

вовлечены сектор вытяжки волокна (оптоволокно "ИРЭ-Полюс «производит само); механи- ческий участок, конструкторский отдел. Находятся они в разных корпусах ( у передового предприя- тия напряжёнка с производствен- ными площадями), в этом репортаже придётся ограничиться внешним видом зданий, где происходит таинство вытяжки волокна

В этом здании производят лазерные диоды накачки и волоконно-оптические элементы, используемые в волоконных усилителях и лазерах.

Слайд 25

Распространённые на рынке виды лазеров
,
Доступные на рынке лазерные системы различаются

между собой в первую очередь встроенными лазерными излучателями. Речь идёт в основном о газовых CO₂-лазерах, волоконных лазерах и твердотельных на гранате. Каждый вид лазера имеет свои особенные преимущества и недостатки и подходят для обработки определённых материалов

Слайд 26

Объем продаж лазеров (млрд $, год)

Слайд 27

2019 год. Всего продаж – 18 млрд$
Обработка материалов – 34%
Коммуникации

– 30%
Литография – 9%
Медицина – 8%
Военные применения – 8%
КИП и сенсоры – 6%
Оптическая память – 2 %
Дисплеи – 2 %
Печать – 1 %

Слайд 28

Стратегическая программа России
Направления ускоренного развития отраслей фотоники

Слайд 29

Упор на практическое освоение следующих видов продукции
1.Лазерное технологическое оборудование(ЛТО) – для

резки, сварки, маркировки, модифицирования поверхностного слоя материалов и др. Это один из наиболее быстро растущих секторов мирового лазерного рынка (объёмы производства лазерных станков растут в среднем на 10% в год уже на протяжении 15 лет – это в 10 раз выше, чем для традиционных металлорежущих станков).
В России выпускается более 250 моделей ЛТО, но мировому уровню отвечает лишь один тип – лазерные маркеры и граверы. Потребность в таком оборудовании в реальном секторе экономики очень велика. Необходимо насытить отечественный рынок лазер- ным оборудованием собственного производства в конкурентной борьбе с зарубежными фирмами из Германии, Японии, Китая и др. В России имеется большой задел, позволяющий занять отдельные ниши мирового рынка ЛТО (ЛТО с волоконными лазерами, лазерное поверхностное упрочнение металла и др.).

Слайд 30

Установка плоской лазерной резки IPG LaserCube: а – общий вид;
б

– вид портальной системы

Слайд 31

Установки многокоординатного сверления: а - LaserDrill 4-Axis;
б - LaserDrill4-Axis Compact

Слайд 32

Рис. 2.3. Лазерная установка TruLaser Cell 3000: а – общий вид;

б – иллюстрация размера рабочего поля; в – иллюстрация процесса 3D резки; г – 2D резки

Слайд 33

Волоконный лазер (а) с четырехканальным оптическим переключателем (б)
а
б

Слайд 34

Комплекс оборудования изготовления плоских секций поточно-позиционным методом

Слайд 35

Наведение на стык подготовленных листов
Гибридная лазерно-дуговая сварка за один проход
а
б

Слайд 36

Гибридная двусторонняя лазерная сварка ребра прочности: наведение двух сварочных головок на

стык

Слайд 37

Наведение на стык подготовленных листов
Гибридная лазерно-дуговая сварка за один проход
а
б

Слайд 38

Общий вид лазерного технологического комплекса раскроя листового
материала FL-CUT

Слайд 39

Многопозиционный лазерный технологический комплекс сварки магистральных трубопроводов на подвижной платформе:
а

– общий вид; б – процесс формирования профиля торца трубы (профиля разделки) перед сваркой

Слайд 40

Упор на практическое освоение следующих видов продукции
2.Аппаратура оптоволоконной связи (оптоволокно, передатчики,

приёмники излучения, системы спектрального уплотнения каналов DWDM с соответствующим программным обеспечением, аппаратура контроля).
Отечественные разработчики занимают здесь лидирующие позиции по ряду приборов (волоконные усилители, DWDM – системы и др.)

Слайд 41

Разрез оптического волокна

Слайд 42

Изготовление преформы на MCVD станке

Слайд 43

Вытяжная колонна - а, преформа в печи - б
а
б

Слайд 44

Bi-Directional приемопередатчик
.

Слайд 45

Модуль SFP WDM
В одном модуле находится и преемник и передатчик. Однако

приемник расположен
сбоку, а передатчик строго
по центру.

Слайд 46

DWDM
DWDM – это более плотные WDM. Они обладают разносом каналов равное

0,8 нм, что соответствует примерно 100 ГГц. С их помощью можно мультиплексировать не более 32 каналов. Характеризуются DWDM стандартом ITU G.694.1. он приведен ниже :

Слайд 47

Волоконно-оптические линии
Нейтрализация влияния атмосферных помех на распространение лазерного луча стало использование

ВОЛ.
Основу таких линий составляют тончайшие стеклянные трубочки (оптические волокна), уложенные в специальную непрозрачную оболочку. Конфигурация оптических волокон рассчитывается таким образом, чтобы при прохождении по ним лазерного луча возникал эффект полного отражения, что практически полностью исключает потери информации при её передаче.

Слайд 48

Волоконно-оптические линии
. Волоконно-оптические линии обладают огромной пропускной способностью. По одной нитке

такой линии можно одновременно передавать в несколько раз больше телефонных разговоров, чем по целому многожильному кабелю, составленному из традиционных медных проводов. Кроме того на распространение лазерного луча по волоконно-оптическим линиям не оказывают влияние практически никакие помехи. В настоящее время волоконно-оптические линии используются при передаче сигналов кабельного телевидения высокого качества, а так же для обмена информацией между компьютерами через интернет по выделенным линиям. Существуют уже и телефонные линии, построенные с использованием оптических волокон

Слайд 49

Упор на практическое освоение следующих видов продукции
3.Лазерно-оптическое и оптоэлектронное оборудование для

медицины
Такая аппаратура сегодня широко и с большим эффектом используется для диагностики и лечения болезней практически во всех областях медицины. Россия - лидер в области лазерной медицины в мире (в офтальмологии, фотодинамической терапии, стоматологии и пластической хирургии, диагностике капиллярного кровотока, в разработке медицинского оборудования с полупровод- никовыми и волоконными лазерами и др.).
Выход на мировой рынок сдерживается слабостью отечественных фирм-разработчиков этой техники, являющихся малыми предприятиями. При координации усилий возможно быстрое развитие производства этого типа продукции с очень большим экономическим и социальным эффектом

Слайд 50

Спектры поглощения

Слайд 51

Излучения с длинами волн 0,8 и 1,06 мкм
обладают меньшим поглощением,

что делает такое излучение более подходящим для методик, основанных на объемном прогреве тканей, например, при лазерной термотерапии раковых опухолей.
Однако из-за сильного поглощения в гемоглобине, начиная с некоторого уровня мощности вследствие карбонизации резко уменьшается область воздействия.

Слайд 52

W-лазеры.
В диапазоне 1,4-1,8 мкм излучение поглощается водой (W-лазеры от water), локальная

температура долго удерживается на уровне 100°С. По образному выражению врачей излучение не режет, а «варит» ткани.
1,8…2,1 мкм. Максимум поглощения в биотканях. Характерная глубина воздействия около 0,1 мм. Они обладают хорошими режущими свойствами, малой зоной теплового повреждения, хорошей коагуляцией.
Лазеры с мощностью 3-5 Вт используются в ЛОР-хирургии и стоматологии, лазеры с выходной мощностью 50-120 Вт используются в урологии.

Слайд 53

Аппараты семейства ЛСП-«ИРЭ-Полюс»

Слайд 54

Система для проведения спектроскопических исследований в режиме реального времени на любых

биологических объектах

Слайд 55

Сканирующий модуль LSM 710
.
Cочетание LSM 710 с короткоимпульсным фемтосекундным инфракрасным лазером

с перестраиваемым диапазоном (800 - 1500нм) для мультифотонного возбуждения флуоресценции

Слайд 56

Звучание клетки
область синтеза
область ядра
область синтеза
область ядра
область синтеза
область ядра
We have learned to

hear the “voices” of the singing cells, but we
are still far from being able to understand their language

Слайд 57

Упор на практическое освоение следующих видов продукции
4.Лазерные и оптоэлектронные информационные системы

для специальных применений.
К этой группе относятся разнообразные приборы двойного назначения: лазерные гироскопы, дальномеры, обнаружители следовых количеств веществ, бортовые системы управления движением летательного аппарата, системы распознавания образов, охранные системы и др. Россия имеет в этой области уникальные достижения мирового уровня , но наше представительство на мировых рынка этого оборудования невелико.
Есть прямая зависимость качества системы вооружения современной армии от уровня используемых в нем лазерных информационных систем, поэтому необходимо развивать этот сектор отечественной лазерно-оптической отрасли.

Слайд 58

Упор на практическое освоение следующих видов продукции
5.Светодиоды и основанные на них

системы освещения. Производство этой техники быстро растет в связи с острой потребностью в снижении энергопотребления.
Отечественные производители отстают от высшего мирового уровня по параметрам качества и цены, объёмов выпуска
Быстрое развитие этой подотрасли отечественной фотоники реально в силу наличия активно работающих научных школ, которым принадлежат многие пионерские разработки в этой области, и вниманию к задаче энергосбережения в освоении со стороны руководства государства. Для этого необходимо деловое сотрудничество разработчиков светодиодов с производителями осветительного оборудования и инвестиции в создание современ -ной технологической базы массового производства светодиодов

Слайд 59

Синие светодиоды
Нобелевская премия по физике в 2014 году присуждена трем японским

ученым: Исаму Акасаки, Судзи Накамура и Хироши Амано, за изобретение синего светодиода (LED) и энергоэффективных источников света

Слайд 60

Упор на практическое освоение следующих видов продукции
6.Лазерно-оптическое оборудование для сельского хозяйства

и ветеринарии.
Россия имеет уникальные разработки в области лазерных агротех- нологий, лазерной биостимуляции в растениеводстве ( повышает урожайность, увеличивает засухоустойчивость и болезнестойкость растений), использования низкоинтенсивного ЛИ для лечения и профилактики болезней крупного рогатого скота, птицы, свиней.
Все они прошли испытания и подтвердили высокий эффект, но их массовое освоение в стране не происходит из-за малой инновационной активности сельхозпредприятий, а также мощного противодействия транснациональных компаний – производителей химудобрений и ядохимикатов для сельского хозяйства, фармпро- дукции для ветеринарии. Производство лазерной продукции для сельского хозяйства и ветеринарии в России должно дать большой экономический и экологический эффект .

Слайд 61

Упор на практическое освоение следующих видов продукции
7.Аппаратура для технических измерений и

диагностики (системы управ ления производственными процессами и экологического мониторинга) Такая аппаратура, обеспечивающая бесконтактные дистанционные измерения технических параметров (размеры, скорости и ускорения, расходы, вибрации и др.), экспресс – диагностику составов смесей и сплавов, состояния поверхностей, отклонения движений и форм от заданных и многое другое – от задания направлений при монтаже крупногабаритных объектов до анализа наночастиц и реализации технического зрения.
Без такой аппаратуры невозможно обеспечение качества промышлен- ного производства, а в атомной промышленности, химическом производстве и др., - лазерно-оптические технологии просто незаменимы.

Слайд 62

Упор на практическое освоение следующих видов продукции
8.Источники лазерного излучения.
Наиболее быстро

развиваются волоконные лазеры, а также твердотельные лазеры с диодной накачкой, но на мировом рынке представлены и находят спрос и многие другие типы лазеров. Главное направление совершенствования источников – повышение кпд и ресурса при одновременном снижении цены, расширении спектра доступных длин волн и режимов генерации. Сохранение и развитие производства источников лазерного излучения и светодиодов – обязательное условие сохранения дееспособной отечественной фотоники как отрасли

Слайд 63

Мощные полупроводниковые лазерные диоды накачки

Слайд 64

Непрерывные волоконные лазеры большой мощности серии ЛС-а, серии YLS- b,
средней мощности

- в

Слайд 65

VLM-QCW 100 Вт GLPN,1 .5нс,50-100Вт GLPN-QCW, 1.5 нс,100 Вт LPN-QCW, 1.5нс,500

Вт

Примеры импульсных наносекундных
волоконных лазеров

Слайд 66

Лазеры и лазерные головы, произведенные в ООО «НТО ИРЭ-Полюс»
(могут поставляться

в комплекте в соответствии с потребностями заказчика)

Слайд 67

Пример присоединения с помощью оптического переключа- теля к лазеру четырех оптических

(лазерных) голов, обслуживающих четыре технологические операции

Слайд 68

Упор на практическое освоение следующих видов продукции
9.Оптические материалы, элементы и узлы.

Наряду с источниками лазерного излучения они являются элементной базой фотоники.
Выпускаются в большом разнообразии типов, размеров и функций. Главной задачей российских производителей этой продукции является сохранение конкурентоспособности за счёт постоянного снижения цены и повышения качества изделий, освоение нанотехнологий управления характеристиками оптических материалов и элементов

Слайд 69

Функцию адаптации, обеспечивающую реализацию технологического процесса в автоматическом режиме в условиях

наличия возмущающих воздействий (при отклонении в определенных пределах заданной геометрии обрабатываемого изделия), выполняют, как правило, следующие подсистемы:
Подсистема технического зрения;
Подсистема разделения луча;
Подсистема формирования луча;
Подсистема сварочного адаптера

Система адаптации

Подсистема технического зрения

Слайд 70

Модуль разделения луча (а) – показан справа от лазерной головы, устанавливается

после коллиматора; сварка разделенным лучом (б)

Подсистема разделения луча

Слайд 71

Модуль сварочного адаптера (а) крепится к лазерной голове таким образом, что

сканирующий зеленый луч (б) движется перед лазерным лучом

Подсистема сварочного адаптера

Слайд 72

Упор на практическое освоение следующих видов продукции
10. Детекторы и приёмники оптического

излучения, сенсоры.
Разработаны в большом разнообразии – от счётчиков единичных фотонов до измерителей мощности мультикиловаттного уровня. Отдельные отечественные разработки находятся на мировом уровне – благодаря наличию мощной научной школы и спроса на эту технику со стороны производителей спецоборудования - но на мировом рынке доля российского производителя весьма скромна

Современные оптические и оптикоэлектронные приборы и лазерные технологии

Содержание

Использование лазерных технологий лидерами мирового рынка *Преимущества лазера, по сравнению с другими

Огромная выгода для пользователяЛазер используется в машиностроении, автомобилестроении, медицинской технике, аэрокосмической

Лазерная резкаЛазерная резка при обработке гибкого листового металла имеет самый высокий

Лазерная сваркаПреимуществами лазерной сварки являются более высокие скорости процесса и высокое

Лазерно-оптические и оптоэлектроннные технологии = фотоника* -создание элементной базы фотоники,в т.ч.

Лазерно-оптические и оптоэлектроннные технологии = фотоника* ИТ, включая оптическую связь и

Мировой рынок фотоникиПо значению для технического прогресса, для модернизации экономики реализация

ИРЭ-Полюс вставка 1«Создавая новую реальность»

Успешная деятельность Валентина Гапонцева и его команды за пределами родного отечества:

Волоконный лазерВЛ– оптический квантовый генератор, в котором рабочей средой является активное

Настоящий переворот на рынке IPG зарабатывает средства в острой конкурентной

Области, на развитие которых продукция IPG оказывает серьезное влияниеОбработка материалов: маркировка,

Рыночные перспективы Рыночные перспективы IPG выглядят оптимистичными. Объём продаж лазеров киловаттного

Признание в России В 2002 г. IPG впервые продемонстрировала в России

“Нет пророка в своем отечестве” Разработанные компанией IPG технологии широко внедряются

И шаг уже сделан ? Комиссия по модернизации и техноло- гическому

Как делают волоконные лазеры? Процесс производства волоконных лазеров «в участках и процессах»: В

Проверка качества лазераИз комнаты сборки оптические модули попадают в соседнее помещение,

Оптические модули для мощных лазеровА это уже проверенные модули будущих промышленных

Оптические модули в корпусе мощного лазера.Чем больше требуемая мощность лазера — тем

ОптоволокноКакие ещё процессы необходимы для производства волоконных лазеров?В процессе создания лазеров

Распространённые на рынке виды лазеров, Доступные на рынке лазерные системы различаются

Объем продаж лазеров (млрд $, год)

2019 год. Всего продаж – 18 млрд$Обработка материалов – 34%Коммуникации

Стратегическая программа РоссииНаправления ускоренного развития отраслей фотоники

Упор на практическое освоение следующих видов продукции1.Лазерное технологическое оборудование(ЛТО) – для

Установка плоской лазерной резки IPG LaserCube: а – общий вид; б

Установки многокоординатного сверления: а - LaserDrill 4-Axis; б - LaserDrill4-Axis Compact

Рис. 2.3. Лазерная установка TruLaser Cell 3000: а – общий вид;

Волоконный лазер (а) с четырехканальным оптическим переключателем (б)аб

Комплекс оборудования изготовления плоских секций поточно-позиционным методом

Наведение на стык подготовленных листовГибридная лазерно-дуговая сварка за один проходаб

Гибридная двусторонняя лазерная сварка ребра прочности: наведение двух сварочных головок на

Наведение на стык подготовленных листовГибридная лазерно-дуговая сварка за один проходаб

Общий вид лазерного технологического комплекса раскроя листового материала FL-CUT

Многопозиционный лазерный технологический комплекс сварки магистральных трубопроводов на подвижной платформе: а

Упор на практическое освоение следующих видов продукции2.Аппаратура оптоволоконной связи (оптоволокно, передатчики,

Разрез оптического волокна

Изготовление преформы на MCVD станке

Вытяжная колонна - а, преформа в печи - баб

Bi-Directional приемопередатчик .

Модуль SFP WDMВ одном модуле находится и преемник и передатчик. Однако

DWDMDWDM – это более плотные WDM. Они обладают разносом каналов равное

Волоконно-оптические линииНейтрализация влияния атмосферных помех на распространение лазерного луча стало использование

Волоконно-оптические линии. Волоконно-оптические линии обладают огромной пропускной способностью. По одной нитке

Упор на практическое освоение следующих видов продукции3.Лазерно-оптическое и оптоэлектронное оборудование для

Спектры поглощения

Излучения с длинами волн 0,8 и 1,06 мкм обладают меньшим поглощением,

W-лазеры.В диапазоне 1,4-1,8 мкм излучение поглощается водой (W-лазеры от water), локальная

Аппараты семейства ЛСП-«ИРЭ-Полюс»

Система для проведения спектроскопических исследований в режиме реального времени на любых

Сканирующий модуль LSM 710.Cочетание LSM 710 с короткоимпульсным фемтосекундным инфракрасным лазером

Звучание клеткиобласть синтезаобласть ядраобласть синтезаобласть ядраобласть синтезаобласть ядраWe have learned to

Упор на практическое освоение следующих видов продукции4.Лазерные и оптоэлектронные информационные системы

Упор на практическое освоение следующих видов продукции5.Светодиоды и основанные на них

Синие светодиодыНобелевская премия по физике в 2014 году присуждена трем японским

Упор на практическое освоение следующих видов продукции6.Лазерно-оптическое оборудование для сельского хозяйства

Упор на практическое освоение следующих видов продукции7.Аппаратура для технических измерений и

Упор на практическое освоение следующих видов продукции8.Источники лазерного излучения. Наиболее быстро

Мощные полупроводниковые лазерные диоды накачки

Непрерывные волоконные лазеры большой мощности серии ЛС-а, серии YLS- b,средней мощности

VLM-QCW 100 Вт GLPN,1 .5нс,50-100Вт GLPN-QCW, 1.5 нс,100 Вт LPN-QCW, 1.5нс,500

Лазеры и лазерные головы, произведенные в ООО «НТО ИРЭ-Полюс» (могут поставляться

Пример присоединения с помощью оптического переключа- теля к лазеру четырех оптических

Упор на практическое освоение следующих видов продукции9.Оптические материалы, элементы и узлы.

Функцию адаптации, обеспечивающую реализацию технологического процесса в автоматическом режиме в условиях

Модуль разделения луча (а) – показан справа от лазерной головы, устанавливается

Модуль сварочного адаптера (а) крепится к лазерной голове таким образом, что

Упор на практическое освоение следующих видов продукции10. Детекторы и приёмники оптического

Похожие презентации

Использование лазерных технологий лидерами мирового рынка
*Преимущества лазера, по сравнению с другими

Огромная выгода для пользователя
Лазер используется в машиностроении, автомобилестроении, медицинской технике, аэрокосмической

Лазерная резка
Лазерная резка при обработке гибкого листового металла имеет самый высокий

Лазерная сварка
Преимуществами лазерной сварки являются более высокие скорости процесса и высокое

Лазерно-оптические и оптоэлектроннные технологии = фотоника
* -создание элементной базы фотоники,в т.ч.

Лазерно-оптические и оптоэлектроннные технологии = фотоника
* ИТ, включая оптическую связь и

Мировой рынок фотоники
По значению для технического прогресса, для модернизации экономики реализация

ИРЭ-Полюс вставка 1
«Создавая новую реальность»

Волоконный лазер
ВЛ– оптический квантовый генератор, в котором рабочей средой является активное

Настоящий переворот на рынке
IPG зарабатывает средства в острой конкурентной

Области, на развитие которых продукция IPG оказывает серьезное влияние
Обработка материалов: маркировка,

Рыночные перспективы
Рыночные перспективы IPG выглядят оптимистичными. Объём продаж лазеров киловаттного

Признание в России
В 2002 г. IPG впервые продемонстрировала в России

“Нет пророка в своем отечестве”
Разработанные компанией IPG технологии широко внедряются

И шаг уже сделан ?
Комиссия по модернизации и техноло- гическому

Как делают волоконные лазеры? Процесс производства волоконных лазеров «в участках и процессах»:
В

Проверка качества лазера
Из комнаты сборки оптические модули попадают в соседнее помещение,

Оптические модули для мощных лазеров
А это уже проверенные модули будущих промышленных

Оптические модули в корпусе мощного лазера
.
Чем больше требуемая мощность лазера — тем

Оптоволокно
Какие ещё процессы необходимы для производства волоконных лазеров?
В процессе создания лазеров

Распространённые на рынке виды лазеров
,
Доступные на рынке лазерные системы различаются

2019 год. Всего продаж – 18 млрд$
Обработка материалов – 34%
Коммуникации

Стратегическая программа России
Направления ускоренного развития отраслей фотоники

Упор на практическое освоение следующих видов продукции
1.Лазерное технологическое оборудование(ЛТО) – для

Установка плоской лазерной резки IPG LaserCube: а – общий вид;
б

Установки многокоординатного сверления: а - LaserDrill 4-Axis;
б - LaserDrill4-Axis Compact

Волоконный лазер (а) с четырехканальным оптическим переключателем (б)
а
б

Наведение на стык подготовленных листов
Гибридная лазерно-дуговая сварка за один проход
а
б

Наведение на стык подготовленных листов
Гибридная лазерно-дуговая сварка за один проход
а
б

Общий вид лазерного технологического комплекса раскроя листового
материала FL-CUT

Многопозиционный лазерный технологический комплекс сварки магистральных трубопроводов на подвижной платформе:
а

Упор на практическое освоение следующих видов продукции
2.Аппаратура оптоволоконной связи (оптоволокно, передатчики,

Вытяжная колонна - а, преформа в печи - б
а
б

Bi-Directional приемопередатчик
.

Модуль SFP WDM
В одном модуле находится и преемник и передатчик. Однако

DWDM
DWDM – это более плотные WDM. Они обладают разносом каналов равное

Волоконно-оптические линии
Нейтрализация влияния атмосферных помех на распространение лазерного луча стало использование

Волоконно-оптические линии
. Волоконно-оптические линии обладают огромной пропускной способностью. По одной нитке

Упор на практическое освоение следующих видов продукции
3.Лазерно-оптическое и оптоэлектронное оборудование для

Излучения с длинами волн 0,8 и 1,06 мкм
обладают меньшим поглощением,

W-лазеры.
В диапазоне 1,4-1,8 мкм излучение поглощается водой (W-лазеры от water), локальная

Сканирующий модуль LSM 710
.
Cочетание LSM 710 с короткоимпульсным фемтосекундным инфракрасным лазером

Звучание клетки
область синтеза
область ядра
область синтеза
область ядра
область синтеза
область ядра
We have learned to

Упор на практическое освоение следующих видов продукции
4.Лазерные и оптоэлектронные информационные системы

Упор на практическое освоение следующих видов продукции
5.Светодиоды и основанные на них

Синие светодиоды
Нобелевская премия по физике в 2014 году присуждена трем японским

Упор на практическое освоение следующих видов продукции
6.Лазерно-оптическое оборудование для сельского хозяйства

Упор на практическое освоение следующих видов продукции
7.Аппаратура для технических измерений и

Упор на практическое освоение следующих видов продукции
8.Источники лазерного излучения.
Наиболее быстро

Непрерывные волоконные лазеры большой мощности серии ЛС-а, серии YLS- b,
средней мощности

Лазеры и лазерные головы, произведенные в ООО «НТО ИРЭ-Полюс»
(могут поставляться

Упор на практическое освоение следующих видов продукции
9.Оптические материалы, элементы и узлы.

Упор на практическое освоение следующих видов продукции
10. Детекторы и приёмники оптического