Развитие лазерной физики в Беларуси

Среди открытий второй половины XX в. особое место принадлежит лазерам. В 1954 г. в СССР был создан первый в мире мазер — квантовый генератор радиоволн, использующийся в настоящее время в космической связи и физических исследованиях. Рождение мазера послужило толчком к разработке квантового генератора электромагнитного излучения в оптическом диапазоне — лазера. И хотя первенство в его появлении принадлежит американскому исследователю Теодору Мейману, которому в августе 1960 г. удалось запустить лазер на искусственном кристалле рубина, ученые Беларуси внесли весомый вклад в развитие лазерной индустрии.

Павел Апанасевич

почетный директор Института физики им. Б.И. Степанова НАН Беларуси, академик

Развитие лазерной физики в Беларуси

Исследования в области лазерной физики начали развиваться в Беларуси практически сразу после создания в 1960 г. первого лазера. Они были инициированы директором Института физики АН БССР Б.И. Степановым и выполнялись при активном его участии. Уже в 1961 г. были опубликованы его статьи с сотрудниками по теории лазерной генерации, а в 1962 г. В.А. Пилиповичем запущен первый в республике лазер и начаты экспериментальные изыскания. В течение 2—3 лет проблемы лазерной физики и нелинейной оптики заняли ведущее место в тематике института. Этому в немалой мере способствовало то, что еще в «долазерный период» были развиты методы и подходы, которые оказались полностью пригодными для расчета энергетических и временных характеристик многих типов лазеров.

С самого начала научные исследования и разработки в области лазерной физики в БССР развивались весьма интенсивно, быстро рос их объем, расширялась тематика, был накоплен

большой научно-технический потенциал в области лазерной физики и технологий, подготовлены высококвалифицированные научные кадры — не только для белорусских организаций, но и для других республик. Наши ученые и инженеры внесли большой вклад как в решение многочисленных задач лазерной физики, создание и практическое применение лазерной техники и технологий, так и в формирование ряда принципиальных положений, основ этой быстро развивающейся области знаний. Их достижения отмечены тремя Государственными премиями СССР, девятью Государственными премиями БССР и Республики Беларусь, многими другими наградами.

Свидетельством высокого уровня работ и активности белорусских ученых в области лазерной физики и нелинейной оптики служит также проведение в республике или с участием белорусских организаций многих всесоюзных и международных конференций, а также выездных сессий Совета по когерентной и нелинейной оптике АН СССР —

координатора научных исследований по лазерной физике и нелинейной оптике в СССР. Общепризнано, что эти конференции, первая из которых была проведена в Беларуси по инициативе Института физики АН БССР, сыграли важную роль в развитии научных исследований и разработок в этой области. Четыре из них состоялись в Минске (1972, 1988, 2001, 2007 гг.). Традиция их проведения сохранилась и после распада СССР. Последняя конференция собрала ученых в Казани.

В Беларуси были также организованы 3 всесоюзные конференции по лазерам на красителях, 6 конференций-школ по динамической голографии, международные конференции по спектроскопии сверхбыстрых процессов (UРS-1983) и по применению лазеров в науках о жизни (LALS-1994), 12 конференций по квантовой оптике и квантовой информатике.

В 1960-е гг. исследования и разработки по лазерной физике в Беларуси были практически полностью сосредоточены в Институте физики. Позже они стали проводиться и в других институтах Академии наук и университетах. В 70-е гг. на БелОМО начался серийный выпуск лазерной техники, правда, по разработкам Государственного оптического института — ведущей организации страны в области оптики. До этого лазеры и элементы лазерной техники в Беларуси изготовлялись только в СКТБ с ОП Института физики, в основном для нужд самого института. В 1979 г. при ЦКБ БелОМО «Пеленг» был организован Межведомственный конструкторский отдел (ныне предприятие «ЛЭМТ»), призванный внедрять результаты научных исследований и разработок белорусских организаций в изделия БелОМО. В 1984 г. вступило в строй действующих крупное Минское опытно-промышленное предприятие АН СССР, одной из задач которого было тиражи-

рование лазерных систем и приборов, разрабатываемых в институтах и КБ АН БССР и других организациях СССР. На этом предприятии сразу же был налажен выпуск лазеров, компонент и систем лазерной техники, разработанных в Институтах физики и электроники АН БССР. Следует отметить, что в организации производства лазерной техники в Беларуси очень важную роль сыграли Н.А. Борисевич (в то время Президент АН БССР) и В.С. Бураков (заместитель директора Института физики, позже — директор МОПП АН СССР).

В начале 1990-х гг. производство лазеров, лазерных систем и элементов лазерной техники резко сократилось или прекратилось полностью, были нарушены деловые контакты между белорусскими организациями с другими республиками СССР. Но благодаря мерам, предпринятым руководством страны, и высокой активности спе-циалистов-лазерщиков накопленный ранее потенциал в основном удалось сохранить и приспособить к работе в новых условиях. Прежде всего в этом деле важнейшую роль сыграли организация в Беларуси государственных научных и научно-технических программ, создание Республиканского фонда фундаментальных исследований, активное использование грантов международных фондов (INTAS, МНТЦ и др.) и расширение научных связей с организациями стран дальнего зарубежья. Способствовало этому и возникновение малых предприятий и фирм по разработкам и производству лазерной техники, таких, например, как «ЛЭМТ», «Лотис ТИИ», «СоларЛС», «Солар ТИИ», «Люзар», «Голографическая индустрия». Частичному восстановлению и активизации творческого сотрудничества между белорусскими и ставшими зарубежными организациями в области лазерной физики содействовало также выполнение российско-белорусской программы «Лазерные тех-

нологии XXI века» и других проектов, финансируемых из бюджета Союзного государства Беларуси и России, а также совместных грантов БРФФИ с различными фондами других стран.

За 50 лет интенсивной работы белорусскими физиками и инженерами получено немало результатов, ставших ценным вкладом в копилку достижений лазерной физики и ее практических применений. Отметим здесь наиболее значимые из них, в том числе те, за которые были получены высшие награды страны.

Первым в историческом плане из таких результатов, несомненно, является развитие методов инженерного расчета энергетических и временных характеристик пичковых и моноимпульсных лазеров.

Поиск новых генерирующих сред в середине 1960-х гг. увенчался созданием в Институте физики лазера на органических красителях. Важная особенность таких лазеров — возможность плавной перестройки длины волны генерируемого излучения, что очень ценно для их применения в спектроскопии, биологии, медицине и других областях.

В институте предсказан и практически реализован ое-е-синхронизм, весьма эффективный для генерации гармоник, сложения и вычитания частот лазерных пучков. На этой основе создан целый ряд новых методов и устройств эффективного преобразования частоты лазерного излучения разных пространственных структур.

Развиты физические основы динамической голографии. Открыто явление обращения волнового фронта световых пучков при четырехволновом взаимодействии, используемое в настоящее время для устранения искажений

фазы лазерного луча и концентрации его энергии в заданную точку. Созданы высокочувствительные голографичес-кие измерители теплопроводности.

Разработаны методы и созданы установки лазерного зондирования атмосферы, в настоящее время входящие в лидарную систему стран СНГ и Евросоюза. Первый в СССР лазерный лидар был построен в Институте физики в 1965 г. В 1980-е гг. институт как головная организация участвовал в создании и организации работы сети лидарных станций мониторинга стратосферного аэрозоля, состоящей из станций в Минске, Обнинске, на озере Иссык-Куль, в Польше и на Кубе.

Изучены оптические и генерационные свойства многих полупроводниковых монокристаллов и квантовых гетерос-труктур, созданы образцы ряда полупроводниковых лазеров на их основе. Начало исследованиям этого направления было положено в 1966 г. созданием первого в Беларуси инжекционно-го лазера.

Установлены многие закономерности действия мощного лазерного излучения на спектры поглощения, испускания и рассеяния света атомами и молекулами. В частности, в 1963 г. предсказано расщепление на три компоненты спектров испускания и поглощения двухуровневых систем в поле мощного высокомонохроматичного излучения. В 1974 г. этот триплет наблюдался экспериментально, был объяснен на основе соотношений, полученных Мол-лоу в 1968 г., и в научной литературе именуется триплетом Моллоу.

Разработана теория анизотропных оптических волноводов, включая планар-ные и с неоднородным наполнением.

Установлены закономерности отражения света от усиливающих и нелиней-

ных сред, открыто явление гистерезиса при таком отражении.

Обстоятельно изучены закономерности развития вынужденного комбинационного рассеяния в различных условиях и средах. На этой основе созданы методы и системы ВКР-преобразова-ния лазерного излучения в различных временных режимах от непрерывного до фемтосекундного.

Проведено многогранное исследование нелинейно-оптических явлений и создание на этой основе новых высокоэффективных источников лазерного излучения в широком диапазоне длин волн (190—8100 нм).

Выполнен крупный цикл теоретических и экспериментальных исследований по проблемам лазерного гироскопа, что внесло существенный вклад в решение этой проблемы в СССР.

Изучены поляризационные характеристики вынужденного испускания растворов и генерации газовых лазеров с анизотропными элементами, развиты принципы поляризационной лазерной спектроскопии.

Разработан ряд новых материалов, эффективных для создания активных сред и пассивных затворов твердотельных лазеров.

Развиты новые методы нелинейной и лазерной спектроскопии, созданы уникальные спектрометры (пико- и фемто-секундные, когерентного антистоксового рассеяния, внутрирезонаторные и др.), позволяющие измерять параметры лазерных и нелинейно-оптических сред с высокими чувствительностью, спектральным и временным разрешением. С их помощью изучены также многие процессы энергообмена и взаимодействия в сложных молекулярных структурах, включая биологически важные, в плаз-

менных образованиях, активированных кристаллах и т.п.

Новые направления получила теория непрерывных квантовых измерений, сжатых состояний и квантовых флук-туаций; предложены оригинальные способы квантовой криптографии и обработки информации.

Сотрудниками Института физики и ряда медицинских учреждений республики выполнен большой комплекс исследований по изучению терапевтического и биостимулирующего действия лазерного излучения различных длин волн и интенсивностей. На этой основе разработана и выпущена фирмой «Люзар» целая серия терапевтических лазерных установок, используемых для лечения желтухи у новорожденных, кожных, внутриполостных и других заболеваний во всех клиниках и больницах республики.

Белорусскими физиками и медиками совместно с российскими и украинскими коллегами выполнены глубокие исследования действия лазерного излучения на биоструктуры, включая ткани глаза. Полученные результаты легли в основу разработки ряда аппаратов для лечения глазных заболеваний и использованы при создании норм безопасности при работе с лазерами, принятых в СССР незадолго до его распада.

Приведенный перечень результатов в области лазерной физики убедительно свидетельствует о значительности вклада белорусских физиков и других специалистов в развитие этого весьма важного в инновационном плане направления. Накопленный ранее потенциал развивается и сравнительно эффективно работает в современных условиях, а проводимые в нашей стране исследования, научно-технические разработки и производство лазерной техники соответствуют мировому уровню.

Потенциал для инновационного прорыва

Начиная с 1960 г. в мире было выдано около 21 тыс. патентов, имеющих классификационный индекс МПК Н0Ш/00 — лазеры, то есть устройства для генерирования, усиления, модуляции, демодуляции или преобразования частоты, использующие стимулированное излучение электромагнитных волн с длиной волны большей, чем длина волны в ультрафиолетовом диапазоне.

Проанализировав динамику патентования в данной подрубрике международной патентной классификации за последние шесть лет, можно сделать вывод о том, что этот объект техники является достаточно изученным и технически отработанным. Ежегодное количество выдаваемых патентов в

классе H0153/00 имеет тенденцию к уменьшению (табл. 1).

Информация о заявителях приведенная в табл. 2, позволяет определить страны, уделяющие наибольшее внимание развитию лазерной техники.

Среди ведущих фирм, — лидирующих по количеству обладателей патентов по индексу МПК H01S3/00 можно выделить Японскую компанию Fujitsu — 501 патент, Китайскую Institute of Optics and Fine Mechanics — 139, фирму из США Corning Incorporated — 160 охранных документов, далее идут английская компания Bookham Technology — за ней числится 21 патент, французская Thomson CSF — 74 и немецкая Carl Zeiss SMT AG — 59.

Таблица 1. Динамика патентования в мире по годам за период 2004—2009 гг.

Наименование объекта техники Количество выданных патентов Итого

2004 2005 2006 2007 2008 2009

H01S3/00 1342 1300 964 927 682 595 6150

Таблица 2. Структура патентообладателей за период 1960—2010 гг.

Страна-заявитель

Наименование объекта техники США Япония Китай 1_ CL е Франция Великобритания Россия

H01S3/00 6458 5564 1310 963 907 383 90

Исследование проводилось по базам данных патентных ведомств США, РФ, Великобритании, Японии, Франции, ФРГ и Китая с использованием программно-аналитического комплекса «Интеллектуальный капитал»

По оценкам экспертов, мировой рынок лазерно-оптической продукции оценивается в 40 млрд долл., доля белорусских предприятий пока скромна — менее 0,5%, но она имеет серьезный задел для роста, который обеспечен значительным научным потенциалом (16 академиков и членов-корреспондентов НАН Беларуси, занимающихся исследованиями в этой сфере), наличием компаний-производителей (около 50 предприятий работают на рынке лазерной индустрии), действующей системой подготовки кадров «лазер-щиков».

Лидером среди научных организаций нашей страны в этой области является Институт физики им. Б.И. Степанова НАН Беларуси. За период с 2007 по 2010 г. им получено 98 патентов, ключевое слово в которых — «лазер». Так, институт владеет 72 патентами Республики Беларусь, 22 — Российской Федерации, 3 — Евразийского патентного ведомства и одним украинским.

Лазерная отрасль Беларуси имеет большой потенциал для инновационного прорыва и модернизации промышленного производства и в перспективе может стать мощным инструментом для обеспечения конкурентоспособности ряда белорусских товаров на мировом рынке. Представляем визитные карточки наиболее известных разработчиков и производителей технологических лазеров, лазерного оборудования и его компонентов.

ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ ПОДХОД — КАЧЕСТВЕННЫЙ РЕЗУЛЬТАТ

Научно-производственное частное унитарное предприятие «Лазеры в экологии, медицине. Технологии» (ЛЭМТ) Белорусского оптико-механического объединения (БелОМО) создано в 1991 г. и специализируется на научных исследованиях, разработке и производстве наукоемких высокотехнологических оптико-механических и оптико-электронных приборов, изделий, узлов и лазерных систем для космических, морских и наземных служб, промышленности и медицины, сферы обслуживания, лабораторного обору-дования,средств активной и пассивной безопасности. Основная доля выпускаемой продукции — свыше 80% — поставляется на экспорт. Директор ЛЭМТ Алексей ШКАДАРЕВИЧ, известный ученый, член-корреспондент НАН Беларуси, считает, что хай-тек в области приборостроения — одно из наиболее перспективных направлений, поскольку при производстве продукции не требует больших энерго-, сырьевых и финансовых ресурсов. «В приборах большая интеллектуальная составляющая и высокая добавочная стоимость, что для такой страны, как Беларусь, обладающей ограниченными энергоресурсами, может стать стратегической линией развития. Будущее в этом секторе за малым бизнесом, — отмечает Алексей

Петрович. — Электроника и оптика прирастает все новыми направлениями, и только предприятия, обладающие способностью быстрого их освоения, могут остаться конкурентоспособными, а их продукция — востребованной. В год мы выводим на рынок порядка 25 новых изделий. Согласитесь, что такое под силу только тем компаниям, где путь от разработки до внедрения нового сведен до минимума».

Техника, выпускаемая ЛЭМТ, востребована учреждениями здравоохранения. Специалистами предприятия совместно с учеными Белорусского медицинского университета созданы лазерные хирургические аппараты, которые в несколько раз дешевле импортных, имеют небольшие габариты, что позволяет использовать их в машинах скорой помощи. Во время транспортировки больного с их помощью можно остановить кровотечение, «запаяв» рану лазерным лучом, или проводить бескровные хирургические операции, доставляя в пораженные органы через небольшие проколы в теле лекарственные средства. «В прошлом году мы поставляли такие установки в областные центры, теперь стоит задача дойти до районных больниц. Сейчас работаем над тем, чтобы наша продукция получила междуна-

родные сертификаты, позволяющие выйти на зарубежные рынки. Недавно осуществлена пробная поставка таких изделий в Южную Корею и Иран», — уточняет директор ЛЭМТ.

Установки, созданные на предприятии, уступают импортным лишь по внешнему виду. По мнению Шкадаревича, интересные дизайнерские решения в оформлении аппаратов медицинского назначения требуют больших затрат, которые были бы оправданны при выпуске 50 единиц продукции в год, а не 5—10. Проблема внутреннего товарооборота заключается не только в том, что потребности Беларуси в лазерной технике достаточно невелики, но и в том, что разработки ЛЭМТ не всегда по карману структурам здравоохранения. «К сожалению, нет необходимых отечественных комплектующих: микросхем, оптического стекла, лазерных кристаллов. Приходится закупать их за границей, а если учитывать таможенные пошлины, НДС, то их стоимость получается даже выше мировой. Продать на внутреннем рынке приборы из-за их дороговизны затруднительно», — констатирует Алексей Петрович.

Новой нишей разработок ЛЭМТ стали решения по автоматизации производс-

тва в промышленности. Более 10 лет ЛЭМТ поставляет на ОАО «Белшину» лазерные устройства, использующиеся при укладке металлокорда. Они в числе других функций «диктуют», как уложить металлокорд, от чего зависит долговечность шин. ОАО «Беларусь-калий» предложено оборудование для проходческих комбайнов, что позволило наиболее полно выбирать пласты самой различной конфигурации. В прошлом году по заказу объединения был разработан лазерный модуль для указателя направления движения проходческого комбайна.

И все же основной товар предприятия — военные приборы: лазерные дальномеры и модули, телескопические, оптические и коллиматорные прицелы, приборы ночного видения, лазерные прицельные комплексы для легкого вооружения, которые поставляются в 30 стран, в том числе Канаду, Швецию, Италию, Германию.

Алексей Шкадаревич рассказывает, что номенклатура выпускаемой продукции для легкого стрелкового вооружения включает все известные в мире изделия. Есть среди них и собственные оригинальные разработки — перископический прицел, позволяющий производить выстрелы из укрытия. Это серия интеллектуальных прицелов, которые переместили идеологию ведения боевых действий от тяжелой техники и вооружения к мобильным системам, в которых электроника и оптика помогают поразить цель. Фактически легкое вооружение достигло колоссального прогресса по своей эффективности и за ним будущее в решении задач обороны.

220114, Республика Беларусь, г. Минск, ул. Макаенка, 23, корп. 1 Тел./факс: +375 17 263 82 00 www.lemt.by e-mail: optic@lemt.by

ЛАЗЕРЫ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ

Основной вид деятельности производственной компании «Люзар», зарегистрированной в качестве юридического лица в 1998 г., связан с разработкой и изготовлением лазерно-оптических аппаратов медицинского назначения.

Коллектив предприятия «Люзар» произвел и поставил в медицинские учреждения страны такие аппараты, как:

• лазерные терапевтические «Лю-зар-МП», «Родник-1», «Сназг», «Снаг-Сэнс-К»;

• фототерапевтический «Малыш»;

• диагностический «АНКУБ Спектр»;

• комплекс многоцветный фототерапевтический «Ромашка»;

• физиотерапевтический «Экстрасенс».

Перечисленное медицинское оборудование создано в рамках государственных научно-технических программ («Лазерные системы», «Лазерные системы для здоровья человека», «Оп-тотех» и «Оптотех-1»), а также в соответствии с заданиями инновационных проектов.

В качестве генерального партнера «Люзар», задействованного в совместных научно-технических инновационных проектах по выпуску новой техники, выступает Институт физики им. Б.И. Степанова НАН Беларуси.

Одной из самых успешных разработок в области неонтологии являются аппараты «Малыш» и «АНКУБ Спектр», созданные при участии РНПЦ «Мать и дитя» и Института физики. Они предназначены для лечения и диагностики гипербилирубинемии новорожденных детей.

ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ИЗ БЕЛАРУСИ

«СОЛАР Лазерные Системы» — одна из старейших частных хай-тек-компаний на территории бывшего Советского Союза, которая работает на рынке лазерной и спектральной техники почти 20 лет.

В составе компании действуют научно-исследовательские лаборатории, конструкторское бюро, механическое и сборочно-монтажное производства, оптический отдел, группа наладки и сервисного обслуживания. Благодаря этому на предприятии реализован полный цикл работ по созданию лазерных и спектрально-аналитических систем — начиная от научных исследований и заканчивая поставкой и обслуживанием готовой продукции.

Безупречное качество продукции, подтвержденное еще в 2004 г. сертификатом ИСО9001, позволило компании успешно интегрироваться в мировую систему производства.

География поставок фирмы — более чем 20 государств, включая Японию, Германию, США, Великобританию, Францию, Нидерланды, Швейцарию, Саудовскую Аравию, Южную Корею, Китай и др.

1

N8^^ — это сканирующий зондовый микроскоп, совмещенный с рамановским конфокальным спектрометром и оптическим микроскопом. N8^^ является исследовательским прибором нового поколения, который позволяет проводить как независимые, так и комбинированные исследования топографии и спектральных характеристик объекта. Это дает возможность однозначно сопоставить кристаллографическую структуру и химический состав, полученные с высоким пространственным и спектральным разрешением, с топографией поверхности на нанометровой шкале.

Многофункциональные лазерные системы с возможностью перестройки длины волны генерации

Немалая роль в успехе компании принадлежит широкой научной кооперации. «СоларЛС» тесно сотрудничает с ведущими научно-исследовательскими центрами многих стран. В Беларуси постоянными партнерами и заказчиками компании являются Институт физики им. Б.И. Степанова НАН Беларуси, Институт тепло- и массообмена им. Лыкова, Белорусский национальный технический университет, Белорусский государственный университет и другие республиканские научные центры.

Продукция компании успешно работает в таких всемирно известных научных центрах, как NEC, Fuji Electric, Tokyo Metropolitan University, Sony, Toshiba (Япония); Farnboro Aviation Research Centre, Hampton University (США), Van der Waals-Zeeman Instituut (Нидерланды), Sincrotrone Trieste S.C.p.A. (Италия), Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики.

ЛАЗЕРНЫЕ И ОПТИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ НАУКИ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ

В 1994 г. белорусско-японское совместное предприятие «СОЛАР ТИИ», объединив накопленный опыт в области передовых технологий по созданию лазерного, спектрально-аналитического оборудования с опытом компании «Токио Инструментс Инкорпорейшн» (Япония) по продвижению продукции, представило свою продукцию на мировой рынок.

С тех пор предприятие значительно расширило ассортиментный ряд и предлагает широкий выбор своей продукции, включающей твердотельные Т^аррЫге и Nd:YAG лазеры, генераторы гармоник, ВКР-преобразователи, оптические параметрические генераторы с рабочим диапазоном от 189 до 2300 нм; монохро-маторы, спектрографы, спектрометры с фокусным расстоянием от 0,04 до 2 м; а также гибкие компактные оптические и лазерные измерительные системы УФ-и ИК-диапазонов, которые способны удовлетворить самые высокие научные требования пользователя.

Вот уже несколько лет СП «Солар ТИИ» представляет на рынке аналитического приборостроения лазерный анализатор элементного состава ЬЕА^500. В приборе объединены новейшие достижения спектроскопии, лазерной техники и аналитического программного обеспечения. Лазерный атомно-эмиссионный Ь^-спектрометр позволяет решать широкий круг задач в области промышленного аналитического контроля практически во всех отраслях народного хозяйства: черной и цветной металлургии, машиностроении, строительных материалов, добычи и переработки сырья, геологической и полупроводниковой промышленности, материаловедении, а также

при проведении научных исследований в вузах и научно-исследовательских центрах. Специальный лазерный источник возбуждения спектров с непревзойденной энергетической и пространственной стабильностью обеспечивает высокую точность и прецизионность измерений, низкий предел обнаружения элементов.

В 2004 г. компания представила новый 3D лазерный сканирующий конфокальный микроскоп со спектрометром «№по!Ыег S», который позволяет проводить многофункциональный анализ микроструктур в трех измерениях — комплексный анализ таких объектов, как полупроводники, жидкие кристаллы, оптические световоды, полимеры, фармацевтические и биологические вещества, индивидуальные молекулы и наночасти-цы. Этот универсальный конфокальный микроскоп дает возможность получать трехмерные высококонтрастные изображения в отраженном свете, трехмерные рамановские конфокальные измерения,

а также определять спектральные и поляризационные свойства исследуемых образцов.

Данное оборудование предназначено для применения в нано- и биотехнологиях (для исследования тканей на клеточном уровне, живой клетки, ДНК), в материаловедении (для анализа физической структуры и химического состава полупровродников, тонких пленок и прочих материалов и структур), в дефектоскопии.

В результате многолетнего сотрудничества с Институтом лазеров, фотоники и биофотоники Университета Баффало штата Нью-Йорк впервые в мире было выполнено коммерческое решение конфокального лазерного сканирующего CARS-микроскопа для биологических исследований, имеющего уникальную комбинацию, объединяющую два различных лазерных сканирующих микроскопа в один. Данное оборудование поз-

П,

-Лазерные атомно-эмиссионные анализаторы элементного состава, модель LEA-S500 -Зй сканирующие конфокальные микроскопы со спектрометром "Ыапойпс1ег Э" -Монохроматоры-спектрографы, спектрометры -ТкЗаррЫге и лазеры

-Оптические параметрические генераторы -ВКР-преобраэователи

-Спектрально-аналитические и лазерные комплексы

Белорусско-японское совместное предприятие "СОЛАР ТИИ" 220090. г. Минск, Логайский тракт 22-21 За Республика Беларусь теп.: +375 |17| 2В1н4Я99 / факс: +375(17)281-4799 www.solartii.com I е-таН: aales@solartii.com

ВЫСОКОЕ КАЧЕСТВО И НАДЕЖНОСТЬ

воляет проводить in situ бесконтактный структурный клеточный анализ биологических образцов и протекающих в них процессов в реальном времени и с высоким пространственным разрешением.

В рамках договора с Национальным научно-учебным центром физики частиц и высоких энергий Белорусского государственного университета «Солар ТИИ» разработал и произвел опытный образец лазерного сканирующего конфокального люминесцентного CARS-микроскопа для анализа биологических объектов на клеточном уровне, предназначенного для высокоскоростной записи пространственных трехмерных изображений клеток с высоким пространственным разрешением, где наряду с использованием методов конфокальной флуоресцентной микроскопии реализованы методы многофотонной микроскопии, основанной на когерентном антистоксовом рассеянии.

В настоящее время атмосферный мониторинг стал одной из важнейших задач многих государств в их деятельности по контролю за состоянием окружающей среды. Оперативное получение информации о состоянии атмосферного слоя является неотъемлемой частью как глобального, так и регионального мониторинга. СП «Солар ТИИ» совместно с НИИ прецизионного приборостроения (г. Москва) разработало и изготовило трехканальную лазерную систему на основе двух Ti:Sapphire лазеров и Nd: YAG-лазера. Система предназначена для использования в качестве излучателя на мобильном лидарном комплексе и позволяет определять хлор, диоксид азота или озона в атмосферном воздухе, а также обнаруживать и исследовать аэрозоновые образования.

Белорусско-японское совместное предприятие «ЛОТИС ТИИ» (далее — СП ЛОТИС ТИИ) специализируется на разработке и изготовлении твердотельных лазеров и лазерного технологического оборудования для научного и промышленного применения. Оно создано в 1996 г. белорусской компанией НПООО ЛОТИС (Лазеры-Оптика-Технологии и Системы) и японской фирмой «Токио Инстру-ментс Инкорпорейшн», дистрибьютором и поставщиком лазерного и спектрального оборудования для университетов и научно-исследовательских центров Японии.

Компактный лазер LS2131M

Удачное сочетание инженерного потенциала сотрудников СП ЛОТИС и японского маркетинга позволило предприятию выйти на рынки более чем 20 стран и увеличить годовой объем реализованной продукции более чем в 10 раз. За небольшой период своего существования предприятием изготовлено и поставлено более 700 лазеров и лазерных систем, из них 90% — на экспорт.

Совместная работа с Институтом физики им. Б.И. Степанова НАН Беларуси по реализации Государственной научно-технической программы «Лазер» завершилась созданием типоряда лазерных блоков питания и охлаждения, специальной модели лазера, отличающейся повышенной стабильностью энергетических и пространственных характеристик и предназначенной для использования в установках ретуши дефектов шаблонов, выпускаемых концерном «Планар». Лазеры этой модели нечувствительны к изменениям температуры окружающей среды и внешним воздей-

ND:YAG лазер LS2139 с модуляцией добротности

Пикосекундный Nd:YAG лазер LS2151

ствиям, компактны, не требуют для работы специальных навыков и особенно удобны для проведения исследований в спектроскопии, биологии, химии.

Результаты, полученные при исследовании лучевой прочности оптических материалов в ходе выполнения ГНТП «Лазер», и наличие источников лазерного излучения с высоким качеством выходного пучка позволили СП ЛОТИС ТИИ разработать и выпустить промышленную установку объемной лазерной гравировки в прозрачных средах (стекло, кристаллы и т.д.). Ее основой стала специальная модификация лазера, который создает в оптически прозрачных диэлектриках дефекты размером ~ 100—200 мкм. Наличие трехкоординатного устройства позиционирования позволяет создавать в образцах трехмерные изображения, переносить изображения с фотографий, 3D-сканера и т.д. Инвестиции государства в программу полностью окупились.

Совместно с американской компанией «TRI STAR» СП ЛОТИС ТИИ на основе лазера LS-2138 разработало лазерную установку маркировки проводов в тефлоновой изоляции

для аэрокосмической промышленности. Порядка 150 подобных установок уже работают в США.

Составляющими успеха компании на международном рынке являются не только наличие полного цикла производства продукции, начиная от разработки, изготовления до инсталляции у заказчика, но и качественное сервисное обслуживание. Немалую роль играет и позиционирование компании как надежной, стабильной, способной выполнить несерийную и нестандартную продукцию по заказу потребителя.

Инженерами СП ЛОТИС ТИИ разработана система микромашининга, предназначенная для микрообработки и контроля дефектов в различных материалах и использующая излучение фемто-секундного лазера. Это компактная и гибкая система для проведения научных исследований в различных областях позволяет получать управляемые дефекты размером меньше длины волны лазерного излучения (порядка 200 нм), а созданное под него программное

обеспечение дает возможность полностью управлять процессом получения микродефектов, записывать Ю-, 2D-, 3D-информацию в прозрачных средах с разрешением менее 200 нм. Кроме того, можно вести запись информации в виде линий или фигур внутри прозрачных сред и на поверхности непрозрачных, а также считывать ее при помощи конфокального лазерного микроскопа. По заказу концерна «Планар» предприятие впервые в нашей стране разработало промышленный пикосекундный лазер для установки ретуши фотошаблонов. По заявке Межрегиональной клиники (Ярославль, Россия) сделана специальная модель лазера для офтальмологического применения (лечение аномалий рефракции глаза). Его уникальность в высокой стабильности энергетических показателей независимо от времени непрерывной работы, температуры и влажности в операционной, что позволяет, в отличие от эксимерного лазера, не проводить постоянные калибровочные тесты в течение операционного дня.

Визит в 2006 г. Президента Республики Беларусь Александра Лукашенко в СП ЛОТИС ТИИ подчеркнул важность развития производства лазерно-опти-ческой техники для страны.

В настоящее время СП ЛОТИС ТИИ стала узнаваемым брендом, который означает высокое качество и надежность. Выросла дистрибьюторская сеть компании по продаже и обслуживанию лазеров — добавились представители на Тайване, в Сингапуре, Испании, Китае, Германии, Нидерландах, Тайланде и Корее.

Установка лазерной маркировки кабельной продукции LWM-20

Материалы рубрики подготовила Жанна КОМАРОВА