par Laser Zentrum Hannover eV
Les cristaux laser d’Alexandrite sont bien adaptés pour une utilisation dans les satellites d’observation de la Terre. Ils sont robustes et permettent des systèmes laser avec une longueur d’onde de sortie accordable. Dans le cadre du projet européen Horizon 2020 GALACTIC, les partenaires Laser Zentrum Hannover eV (LZH), Optomaterials Srl (Italie) et Altechna (Lituanie) ont réussi à établir une chaîne d’approvisionnement uniquement européenne pour les cristaux laser d’alexandrite, qui peuvent être utilisés pour des applications spatiales .
Le partenaire italien Optomaterials produit des cristaux compétitifs, que la société lituanienne Altechna fournit avec un revêtement spécial. Pour obtenir les propriétés nécessaires aux applications spatiales, Altechna a développé des conceptions et des procédés de revêtement spéciaux basés sur les procédés de pulvérisation par faisceau d’ions et magnétron.
Éprouvé : Adaptation à l’espace
Les scientifiques du LZH ont minutieusement testé les cristaux dans des systèmes laser spéciaux. Ils ont conçu ces systèmes en pensant aux applications futures. Les démonstrateurs pourraient jeter les bases de nouveaux instruments de mesure à base de laser. Les scientifiques du LZH ont exposé les cristaux d’Alexandrite à des rayonnements protoniques et gamma et les ont soumis à plusieurs cycles de température typiques des applications spatiales.
Avant et après ces tests environnementaux, ils ont notamment caractérisé les cristaux en fonction de leurs propriétés de transmission et de leurs performances laser. Étant donné que les essais environnementaux n’ont pas modifié de manière significative les paramètres mesurés, l’adéquation spatiale a pu être démontrée. De plus, les chercheurs ont montré que le seuil de dommage induit par laser (LIDT) des cristaux est égal, voire supérieur, aux meilleurs produits du marché mondial.
L’équipe GALACTIC a ainsi relevé avec succès le niveau de maturité technologique (TRL) des cristaux d’alexandrite qualifiés pour l’espace en provenance d’Europe de 4 à 6 et a préparé les cristaux pour la commercialisation.
Propriétés spéciales pour des données plus précises
Les cristaux d’alexandrite ont une très bonne conductivité thermique et une très bonne résistance à la rupture. Par conséquent, ils conviennent à une utilisation dans des systèmes laser à haute puissance et sont suffisamment robustes pour résister aux conditions difficiles de l’espace.
Étant donné que les cristaux peuvent être utilisés pour régler la longueur d’onde de sortie des systèmes laser, ils pourraient constituer la base de nouveaux types d’instruments de mesure à base de laser pour les satellites d’observation de la Terre. De tels instruments pourraient être utilisés pour collecter des données plus précises sur l’état de l’atmosphère ou de la végétation.
Les résultats sont publiés dans la revue Optique Express.
Plus d’information:
S. Unland et al, Laser Alexandrite CW à commutation Q haute performance pompé par diode dans une configuration à double passage, Optique Express (2022). DOI : 10.1364/OE.478628
Fourni par Laser Zentrum Hannover eV