Лазеры

В попытках описать современный мир с точки зрения технологий в голову приходят самые разные эпитеты: от умный и миниатюрный до многофункциональный и энергоэффективный. Но ничто так не изменило мир, как беспроводные технологии. Нивелирование необходимости в том, чтобы устройство было подключено к источнику питания или коммуникационному оборудованию, сделало не только множество устройств, но и сам образ жизни человека весьма мобильным. Беспроводной интернет стал одной из важнейших технологий наших дней, которой пользуются не только компьютеры и смартфоны, но даже бытовая техника. Однако возможности Wi-Fi, как и любой другой технологии, имеют свои ограничения, преодолеть которые помогает наука. Ученые из Общества оптики и фотоники (Вашингтон, США) разработали новый чип, позволяющий увеличить скорость Wi-Fi до невообразимых 360 Гбит/с. Из чего сделан новый чип, каков принцип его работы, и какими еще достоинствами он обладает? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.

Привет, Хабр! Меня зовут Андрей, я – специалист по оптическим системам, оптик и конструктор в одном лице. В этой статье я немного отвлекусь от курса основ оптики и покажу интересный кейс.

Когда-то я разрабатывал лазерный дальномер (расчёт оптики и конструирование механики). В самом начале работы мне попалась 3D-модель китайского аналога. Откуда она взялась ‒ неизвестно. Я не знал ни марку дальномера, ни производителя, ни технические характеристики. Дело было вечером, делать было нечего, и я решил посмотреть, какую информацию можно вытянуть из одной только геометрии модели, опираясь только на знания оптики.

В развитии современных радиоэлектронных и телекоммуникационных средств большое место занимает создание систем высокоскоростной передачи данных, СВЧ-радарных и лидарных систем локации, медицинских систем, навигации и связи гражданского и военного назначения. В связи с принципиальными ограничениями традиционного подхода к построению таких систем (применение СВЧ-полупроводниковых приборов и ИС) в настоящее время активно развивается другой подход, состоящий в создании и применении радиофотонных устройств и систем. 

Адаптивные/активные/деформируемые/гибкие зеркала (АЗ) являются наиболее популярным инструментом для управления волновым фронтом и коррекции оптических аберраций. В таких специализированных зеркалах используются массивы приводов — часто пьезоэлектрических, микромеханических или электростатических — для точной коррекции формы отражающей поверхности. Идею коррекции волнового фронта составным зеркалом предложена в 1950-х годах, практическая возможность создания АЗ появилась 1970-х годов в связи с развитием технологий компьютерного управления формой зеркала. Системы на базе АЗ применяются в астрономии, в силовых лазерных технологиях, в том числе военных, в оптоэлектронике.

О них сегодня мы и поговорим. 

Многие привыкли воспринимать VR и MR (смешанную реальность) как несерьезные инструменты. Для геймеров или 3D-художников. Но сегодня ночью разработчики LightBurn, популярного софта для лазерной резки и гравировки, выкатили релиз-кандидат версии 5.0.0a MR Edition. И это обновление полностью меняет подход к работе на лазерном станке.

Добавлена поддержка Mixed Reality-режима современных VR-шлемов. В результате физическое железо станка становится нативным элементом пространственного интерфейса. Посмотрим, как устроен этот интерфейс. И почему мы наконец-то можем навсегда убрать мониторы и мышки из грязной зоны мастерской.

Представьте: в миллиардах световых лет от нас сталкиваются две черные дыры. Каждая из них — область пространства в пару десятков км, в которой заключена масса десятка Солнц. Они вращаются друг вокруг друга со скоростью в половину скорости света, пока наконец не сталкиваются, излучая огромную энергию в виде гравитационных волн — колебаний пространства-времени. Мощность этого излучения на пике выше, чем мощность всего остального излучения в видимой Вселенной! Гравитационные волны от этого события бегут миллиарды лет со скоростью света, пока наконец не достигают Земли, где мы их ловим огромными детекторами гравитационных волн.

Когда я собирал свой первый ЧПУ-лазер, все гайды по электрике самодельных станков жили на YouTube. Только видео. В реальной сборке это мучение. Найди нужный момент. Запомни. Поставь на паузу. Промотай назад. Снова пауза. И так по кругу.

Прошли годы — почти ничего не изменилось. Поэтому я сделал иначе. Ни видео, ни перемоток. Текст и подробные схемы. Предельно понятно. Не универсальный «единственно правильный» вариант. Рабочий пример, который можно повторить или адаптировать под свою механику и комплектующие.

Фотошаблоны - один из тех «невидимых» расходников, без которых не делается большая часть микроэлектроники и микроустройств. Именно они задают точный вид будущего изделия, определяя расположение дорожек, отверстий и контактов.

В этой статье мы поговорим о создании фотошаблонов для микронных топологий и разберем:

1. что такое фотошаблон

2. как его делают традиционным способом

3. какие особенности и преимущества у лазерного подхода

Также покажем, как на специализированном лазерном оборудовании МикроСЕТ инженеры изготавливают фотошаблоны и индивидуально подбирают технологии лазерной обработки под задачу, материал и требования конкретного клиента.

И теперь выстрел из ПВО стоит пару долларов, вместо сотен тысяч на одну ракету. О том, как работает система Железный Луч, почему ученым ранее не удавалось построить компактные лазеры, и как остальной мир строит свои военные технологии будущего, вплоть до насекомых-киборгов.

Лидар — понятие очень широкое, поэтому сначала о терминологии. Каноническое определение лидара такое. Лидар (Lidar — аббревиатура от Light Detection and Ranging (обнаружение и определение дальности с помощью света) или Laser Imaging, Detection, and Ranging (лазерная визуализация, обнаружение и определение дальности) — это метод определения расстояния до объекта с помощью лазера и измерения времени, за которое отраженный свет возвращается к его детектору. Это определение, объясняющее этимологию (происхождение) и семантику (смысл) термина «лидар», в разных вариациях за последние полвека повторялось тысячи раз в научных статьях и монографиях, курсовых работах студентов и диссертациях их преподавателей, учебниках, энциклопедиях и справочниках. Вчитайтесь в него. 

В первом его варианте нет упоминания «лазера». Тем не менее, пишут «ЛИДАР — лазерный локатор, произведено от начальных букв английского термина Light Detection and Ranging», то есть в аббревиатуре нет «лазера», но он все равно «лазерный». И ведь не только сейчас так пишут. Пишут так, повторим, как минимум уже полвека. В данном случае это была цитата из 3-го издания «Метеорологического словаря» инженер-майора С.П. Хромова 1974 года, а в первых двух его изданиях 1955 и 1963 гг. вообще нет никаких лидаров. Выходит, что пока не было лазера, не было и лидаров, а как появился лазер — тут же объявились лидары. Разумеется, это не так, лидары как приборы и как понятие уже были как минимум за четверть века до изобретения лазера, и назвались не как-то иначе, а ЛИДАР (Lidar). Но об этом чуть позже, а сейчас о лазерном лидаре.

Картинка: freepik.com

Мы привыкли к тому, что технологическое использование света всё больше и больше находит применение в нашей цивилизации: оптические развязки электронных схем, оптические линии связи (в том числе между спутниками), даже прогнозирующийся переход на оптические схемы и оптические процессоры (в относительно недалёком будущем)…

Но есть и ещё одна область использования света, которая будет, наверное, не так широко знакома широкой публике, но тем не менее любопытна сама по себе — назовём её условно «оптические линии ближнего радиуса».

Привет, друзья! На связи Алексей Разин. Я работаю инженером‑оптиком в Яндексе и уже четвёртый год занимаюсь разработкой лидаров. Мы с командой сделали несколько устройств, и сегодня я хочу поделиться с вами своими мыслями и опытом в сфере разработки лидаров — приборов, которые играют ключевую роль в развитии автономного транспорта. 

Разработка лидаров — это сложный и увлекательный процесс, который требует от команды разработчиков компетенций и знаний в области оптики, механики, электроники и программирования. Порой в процессе разработки лидаров приходится сталкиваться с нереалистичными требованиями. Например, нужно, чтобы лидар имел большой угол обзора, большую дальность действия, высокое разрешение, малый форм‑фактор, низкую цену и был готов через полгода. В реальности же приходится чем‑то жертвовать и находить наилучшее из возможных решений.

Да, я не ошибся с числом нулей. Да, есть нюансы в технике съёмки этой камерой. Но она позволяет получить видео такого быстрого процесса, как распространение света лазера, с частотой в 2 миллиарда кадров в секунду в HD разрешении.

Излучение терагерцового, или, как его ещё называют, субмиллиметрового диапазона занимает в электромагнитном спектре область между инфракрасными и радио волнами. Терагерцовое излучение, из-за низкой энергии квантов, является неионизирующим и легко проходит сквозь большинство диэлектриков (дерево, пластик, керамика, бумага, ткань), при этом оно отражается от проводящих материалов и сильно поглощается водой. Этот набор свойств делает терагерцовое излучение перспективным для задач сканирования объектов и систем построения изображений. 

Фотоника является дисциплиной, занимающейся фундаментальными и прикладными аспектами работы с оптическими сигналами, а также созданием на их базе устройств различного назначения. О них сегодня мы и расскажем в нашей статье.

И вот, пришло время рассказать, к чему я пришёл в пятой версии своего конструктора.

Краткое содержание предыдущих серий: Серия первая, в которой я покупаю конструктор станка с ютуба, но неожиданное знакомство провоцирует обострение врожденного NIH-синдрома. Во второй и третьей сериях я исправляю фатальный недостаток покупного конструктора с помощью привлеченного специалиста. Получаю полностью стальной конструктив с широким применением гибки. Который, впрочем, тоже не использую для своего станка. Потому что состоялось очередное знакомство. На этот раз с FreeCAD. В четвертой серии я рассказываю, какие версии конструктива я успел сотворить за прошедшие годы и с какими нюансами мне довелось столкнуться. На пути к финальной (пока 🤦) пятой версии конструктива.

На заглавном фото — вид чпу‑стола станка на базе 5CNC‑CO2–2Y‑MST‑KIT V5. Что означают все эти буквы и чем вообще хороши конструктор и станки на его основе — читайте в пятой серии нашего лазерного сериала.

Картинка Freepik

Знали ли вы, что светом можно управлять с помощью магнитного поля? 

Нет, в статье ниже не пойдёт речь о создании «DIY-чёрной дыры» :-D 

А будет рассказ об интересном эффекте, открытом в 1845 году Майклом Фарадеем, благодаря чему и зародилась целая область науки, называемая «магнитооптикой». 

Китай достиг рекордной скорости лазерной связи между спутниками: 400 Гбит/с

В марте 2025 года китайская коммерческая компания Laser Starcom заявила о первом успешном тесте межспутниковой лазерной связи на скорости 400 гигабит в секунду, что стало важным шагом в развитии глобальной системы спутникового интернета.

Испытание проводилось между двумя спутниками Guangchuan 01 и Guangchuan 02, запущенными в ноябре 2024 года на ракете Zhuque-2 компании Landspace. Спутники находились на расстоянии 640 км друг от друга на низкой околоземной орбите (LEO) и обменялись 14,4 терабайт данных за 6 минут и 44 секунды.

Океаны и моря являются визитной карточной нашей планеты. Глубины океанов, куда не проникает даже свет Солнца, хранят немало тайн и загадок, которые научное сообщество продолжает раскрывать и по сей день. Думая, что мы знаем все о нашей планете, мы глубоко заблуждаемся, и океан является тому подтверждением. Но загадки океанов лежат не только на их дне, но и на поверхности. Для мореплавателей важную роль играет ветер и волны, но как эти две силы взаимодействуют было неясно по сей день. Ученые из Института прибрежной океанской динамики (Геестхахт, Германия) разработали специальную лазерную систему визуализации воздушных потоков, которая дает возможность увидеть потоки в миллиметрах от поверхности воды. Как именно работает данная система, и что она позволяет узнать? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.

Научная фантастика является источником множества невероятных технологий, некоторые из которых уже давно перебрались в наш реальный мир, другие же пока остаются на страницах книг. Какие-то из этих технологий имеют очень специфическое описание, функционал и, как следствие, не так популярны среди читателей, но есть и те, без которых невозможно представить выдуманный футуристический мир: роботы, телепортация, гипердвигатели, клонирование, голограммы, лазеры и многое-многое другое. Касательно лазеров, то они во многом изменили наш мир, став неотъемлемой частью многих устройств, используемых как в быту, так и в лабораторных условиях. Человек может знать крайне мало о лазерах, но одно известно практически всех — они опасны. Ожоги и потеря зрения одни из самых распространенных травм при работе с лазерами, степень повреждений варьируется от мощности лазера. Но что если сделать лазеры безопасными, сохранив при этом их эффективность? Именно это и сделали ученые из Иллинойсского университета (США). Они создали первый в мире кристаллический лазер, который работает при комнатной температуре и является безопасным для глаз. Как именно им это удалось, и на что способен новый безопасный лазер? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.

Как офтальмолог с более чем 30-летним стажем, я нередко сталкиваюсь с пациентами, которые до последнего не придают значения покраснению, боли или дискомфорту в глазах. Многие уверены: «Промоешь, проморгаешь — и всё пройдёт». Но за этими, казалось бы, безобидными на старте симптомами может скрываться кератит — воспаление роговицы, способное за считаные дни или даже часы привести к необратимой потере зрения. Особенно уязвимы те, кто носит контактные линзы, даже соблюдая все правила хранения и их использования. И тем более тех, кто пренебрегает элементарными правилами гигиены.

Самостоятельно не поставить диагноз кератита, и тем более не вылечить.

Почему кератит называют «убийцей зрения» и как не стать его жертвой — расскажу подробно.