Обзор №3 участников выставки «Фотоника-2024»

МГТУ им. Н.Э. Баумана продемонстрирует продукцию, применимую в различных отраслях

На стенде МГТУ им. Н.Э. Баумана (№FC110) будут представлены следующие тематические направления и разработки: лазерные приборы и системы, голографические технологии, газоанализаторы, просветляющие микроструктуры, устройства на основе фотонных интегральных схем, методы недисперсионной спектроскопии, устройства для медицины будущего.

Подразделения университета продемонстрируют реализацию крупных проектов, в которых наряду с выдающимися мировыми учеными принимают участие молодые специалисты, аспиранты и студенты университета.

1. Стабилизированный фемтосекундный лазер

Волоконный эрбиевый лазер ультракоротких импульсов с длиной волны излучения 1,55 мкм, в котором используется комплекс пассивных методов стабилизации выходных параметров излучения.

Область применения: прецизионная микро- и нанообработка любых материалов, включая металлы, полупроводники и диэлектрики, а также с нано- и микроструктурированием твердотельных материалов. Широкое медицинское применение: в оториноларингологии, дерматокосметологии, лечении сосудистых заболеваний, кардиохирургии, нейрохирургии, стоматологии. Волоконно-оптические системы мониторинга, позволяющие с помощью оптического волокна измерять температуру, деформацию и другие параметры. Многофотонные и нелинейно-оптические процессы и научные исследования.

2. Просветляющие микроструктуры для среднего ИК-диапазона     

Просветляющие микроструктуры позволяют повысить значение коэффициента пропускания в широком спектральном диапазоне, при этом обладают высоким порогом лазерного повреждения, что позволяет использовать их в высокомощных системах. Просветление с помощью формирования специальных микроструктур позволяет получать значения коэффициента пропускания до 97% и более.

3. Оптический модуль для устройства дополненной реальности

Оптический модуль является основным компонентом устройства дополненной реальности, который предназначен для отображения дополнительной знакографической и видеоинформации, накладывающейся на изображение реальной сцены.

Данный модуль, выполненный на основе призменного волновода, который является аналогом элементов, разрабатываемых различными компаниями, имеет ряд отличительных особенностей в части реализации и компоновки оптической схемы. Модуль отличается немного большим размером и удалением выходного зрачка, что удобно с точки зрения создания бинокулярного устройства, т.к. снижает требования к индивидуальной подстройке под базу глаз.

4. Квантово-каскадный лазер среднего инфракрасного диапазона

Инфракрасный квантово-каскадный лазер, перестраиваемый в широком диапазоне спектра, предназначен для исследования состава газовых смесей (природный газ, загрязненность воздуха), наличия следовых количеств веществ на различных поверхностях.

Применение: определение химического состава и контроля качества лекарственных препаратов, мониторинг загрязнения окружающей среды, обнаружение утечек и идентификация промышленных газов, контроль утечек на газопроводах/хранилищах, обеспечение химической безопасности предприятий сложной конфигурации, дистанционное обнаружение и идентификация химических и боевых отравляющих веществ в воздушной среде и на поверхности, обнаружение и идентификация взрывчатых и наркотических веществ и пр., анализ выдыхаемого человеком воздуха для ранней диагностики заболеваний и контроля функционального состояния организма.

5. Недисперсионный инфракрасный газоанализатор диоксида углерода

Недисперсионный инфракрасный газоанализатор с открытым трактом предназначен для измерений концентрации диоксида углерода в окружающем воздухе.

Планируется создание отечественного гражданского прибора для контроля окружающей среды.

6. Датчик утечек промышленных газов на основе метода недисперсионной спектроскопии

Датчик утечек промышленных газов предназначен для обнаружения утечек природного газа на трубопроводах и заводах СПГ на основе метода недисперсионной спектроскопии. Диапазон распознавания – 3–14 мкм.

Возможности: мониторинг загрязнения окружающей среды, обнаружение утечек и идентификация промышленных газов, контроль утечек на газопроводах / хранилищах, обеспечение химической безопасности предприятий сложной конфигурации.

7. Фотонные интегральные схемы

Устройства на основе фотонных интегральных схем, созданные в МГТУ им. Н.Э. Баумана совместно с ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова» по многослойной нитридкремниевой технологии.

Изготовлены прототипы устройства по разработанной технологии, протестированы оптические потери на ввод излучения и на распространение по разработанной схеме измерений.

8. Устройства электрооптической модуляции:

• активный элемент ЭО модулятора;
• СВЧ-фотонная интегральная схема;
• СВЧ-электрооптический модулятор.

Представленные устройства электрооптической модуляции на основе интегральной технологии, разработанные в НОЦ ФМН МГТУ им. Н.Э. Баумана и ФГУП «ВНИИА», обеспечивают скорость работы до десятков ГГц и малые потери полезного сигнала. В сравнении с мировыми аналогами отличаются уменьшенными оптическими потерями и размерами устройства.

Устройства электрооптической модуляции (ЭО модуляторы) применяются в качестве межсоединений для центров обработки данных, в оптических передатчиках, системах LiDAR, квантовых и нейроморфных фотонных вычислениях.

9. Однофотонные детекторы:

• сверхпроводниковый однофотонный детектор;
• массив интегральных однофотонных детекторов.

Сверхпроводниковые однофотонные детекторы, разработанные по собственной технологии в НОЦ ФМН МГТУ им. Н.Э. Баумана и ФГУП «ВНИИА», обеспечат одновременно высокую эффективность детектирования (до 99%), низкие темновые отсчеты, низкий джиттер, широкий диапазон длин волн и малое время восстановления. По отдельным параметрам сравнимы, а в определенных случаях превосходят имеющиеся аналоги в РФ.

Сверхпроводниковые однофотонные детекторы регистрируют сверхслабые – до одного фотона сигналы, и находят применение в области квантовых коммуникаций и оптических квантовых вычислений, в детектировании подводных объектов, биологических исследованиях, а также могут быть в перспективе использованы для создания нейроморфных оптических схем.

10. Анализатор антикристаллизационной активности

Прибор проводит лазерный анализ образца мочи человека, по результатам которого прибор предсказывает риски развития мочекаменной болезни. Прибор перспективен при профилактике и реабилитации мочекаменной болезни. Предназначен для использования как специалистами в области медицины, так и конечным пользователем.       

В основном аналоги прибора имеют лабораторное исполнение, более высокую точность и значительно (в разы и порядки) большую стоимость. Разработанный прибор рассчитан на массовое использование, в том числе неквалифицированным конечным пользователем.

Компания «ЭЛТЕХ» представит новую SHP-30K – серию 3-фазных без нейтрали цифровых источников питания мощностью 30 кВт от MEAN WELL

Серия	SHP-10K	SHP-30K
Диапазон U вх. (в перем. тока)	340 ~ 530, 3-фазное без нейтрали
Диапазоны U вых. (в пост. тока)	55; 115; 230; 380
Параллельное подключение (кВт)	3+1 ~ 40	12+N > 300
Рассеивание тепла	Встроенное вентиляторное охлаждение или водяное охлаждение	Встроенное вентиляторное охлаждение
КПД	97% (Max.)
Программируемые режимы и диапазоны	По напряжению PV (50~120%) По току PC (20~100%)	По напряжению PV (50~120%) По току PC (1~100%)
Поддерживаемые коммуникационные протоколы	CAN Bus / PMBus / Modbus (опционально)
Габариты (ДxШxВ) (мм)	460*211*83.5 (вентиляторное охлаждение) или 460*216*83.5 (водяное охлаждение)	540*424*83.5
Дата начала продаж	Август 2022	Декабрь 2023

Являясь расширением предыдущей серии, SHP-10K, SHP-30K не только удовлетворяет требованиям заказчика за счет увеличения мощности, но и улучшает функцию параллельного вывода до >300 кВт, обеспечивает полные программируемые функции управления выходным напряжением (PV) и током (PC), через поддерживаемый встроенный коммуникационный протокол CANBus (опционально PMBus или Modbus).

SHP-30K-серия также обеспечивает защиту OLP/OTP/OVP, сигналы тревоги DC-OK, отказ вентилятора, сбой переменного тока, перегрев и дополнительное питание (AUX) 12В постоянного тока. Это позволяет пользователям быстро интегрировать терминальное оборудование и осуществлять автоматический мониторинг систем с источниками питания SHP-30K-серии.

SHP-30K-серия соответствует международным сертификатам безопасности EN/UL62368-1 и стандартному 19-дюймовому шасси высотой 2U для монтажа в стойку, что делает его подходящим для различного промышленного оборудования высокой мощности, включая шкафы для хранения энергии, стены для хранения энергии, водородную энергетику, энергию ветра, солнечную энергетику, системы быстрой зарядки электромобилей постоянным током и другие сопутствующие приложения. Он также идеально подходит для обеспечения питанием промышленных ИТ-серверов больших объемов данных, систем бесперебойного питания (ИБП) для центров обработки данных, базовых станций 5G, различного оборудования сетевых систем, промышленного электролизного оборудования, оборудования для производства полупроводников, УФ-лазерной резки и многого другого.

Новая SHP-30K-серия обеспечивает следующие ключевые преимущества:

• универсальный 3-фазный без нейтрали вход с диапазоном 340 ~ 530В переменного тока;
• высокая эффективность – до 97%;
• программируемый уровень выходного напряжения и тока;
• встроенный CANBus, опционально протокол PMBus / MODBus –RTU/RS-485;
• диапазон рабочих температур: - 30°C ~ + 70°C при полной нагрузке;
• защита: перенапряжение, перегрузка, короткое замыкание;
• 5 лет гарантии.

SHP-30K

Сотрудники «ЭЛТЕХ» с радостью ответят на любые ваши вопросы на стенде компании №FA032.

Установки прямого лазерного выращивания будут представлены на стенде Санкт-Петербургского государственного морского технического университета

Институт лазерных и сварочных технологий Санкт-Петербургского государственного морского технического университета (ИЛИСТ СПбГМТУ) – ведущий российский разработчик технологий промышленной лазерной обработки материалов, аддитивного производства и уникальных технологических комплексов для их реализации.

Разработанные институтом технологии сварки, наплавки и резки применяются в судостроении, машиностроении, трубной промышленности, автомобилестроении. Разрабатывается и формируется научно-технологический инновационный потенциал для авиастроения, строительства, двигателестроения, атомной энергетики и аэрокосмической промышленности в области лазерного высокопроизводительного выращивания и наплавки. В числе заказчиков ИЛИСТ СПбГМТУ государственные корпорации: АО «ОСК», АО «ОДК», «Росатом», «Роскосмос», а также российские вузы и промышленные предприятия.

Основные направления деятельности института:

• аддитивные технологии;
• лазерная и гибридная лазерно-дуговая сварка;
• ​лазерная наплавка и лазерная термообработка;
• ​материаловедение;
• ​математическое моделирование;
• ​разработка оборудования.

Институт обучает студентов, выполняет исследования и разработки, заказы промышленных предприятий, а также, является «центром кристаллизации» для инновационных компаний, работающих в области лазерных и смежных технологий. ИЛИСТ создает связи между фундаментальными исследованиями, прикладными исследованиями и промышленностью.

Институт лазерных и сварочных технологий запустил серийное производство установок прямого лазерного выращивания (ПЛВ). Технология ПЛВ позволяет создавать из металлических порошков крупногабаритные детали сложной формы – диаметром до двух метров и весом до 4-х тонн. В серии 3 модели установок ПЛВ: ИЛИСТ-М, ИЛИСТ-L, ИЛИСТ-XL.

Роботизированная установка прямого лазерного выращивания ИЛИСТ-М, создана специально для университетов и исследовательских центров. Комплекс ИЛИСТ-M разработан в рамках программы «Приоритет 2030» для обучения студентов в технологических центрах аддитивных и сопутствующих технологий на базе вузов и предприятий высокотехнологических отраслей промышленности.

Разработано и изготовлено более 30 специализированных лазерных технологических комплексов для решения производственных задач судостроения и судоремонта, атомной и тепловой энергетики, авиационного и ракетного двигателестроения, в том числе роботизированные комплексы прямого лазерного выращивания, лазерной наплавки, лазерно-дуговой сварки, лазерной резки, дистанционной лазерной сварки со сканированием и лазерной сварки в труднодоступных местах.

В ИЛИСТ СПбГМТУ продолжаются работы по внедрению научных разработок в области гибридной лазерно-дуговой сварки в судостроительное производство. Для АО «Онежский судостроительно-судоремонтный завод», в рамках задачи по цифровизации верфи, ИЛИСТ СПбГМТУ разработал и изготовил установку технологическую сварочную лазерно-дуговую (УТСЛД). Установка реализует технологию гибридной лазерно-дуговой сварки (ГЛДС) и применяется для сварки объемных конструкций, в частности фундаментов и балок различного назначения и конфигураций. В январе 2024 года ИЛИСТ завершил выполнение НИР по разработке требований к лазерной и лазерно-дуговой сварке по заказу Российского морского регистра судоходства (РМРС) и передал документы в РМРС для завершения процедуры одобрения технологии лазерно-дуговой сварки типовых сварных соединений судовых конструкций. Внедрение гибридной лазерно-дуговой сварки позволит повысить точность изготовления судовых металлоконструкций, сократить количество присадочной проволоки и, в конечном итоге, снизить себестоимость производимой продукции.

На стенде Санкт-Петербургского государственного морского технического университета (№ FD015) Институт лазерных и сварочных технологий продемонстрирует работу роботизированной установки прямого лазерного выращивания на базе лазерного источника видимого диапазона.

Эта установка расширяет спектр обрабатываемых аддитивными методами материалов. Становится возможным создание принципиально новых теплонагруженных узлов и деталей из сплавов с высокой теплопроводностью и отражающей способностью, таких как жаропрочные медные сплавы. Уникальная возможность сочетания различных материалов в одной технологической операции позволит снизить себестоимость изготовления биметаллических изделий и расширить область их применения.

Установка спроектирована на основе передового опыта Института лазерных и сварочных технологий СПбГМТУ в области аддитивного производства крупногабаритных изделий из металлических порошков и обладает следующими характеристиками:

• размер выращиваемого изделия – до Ø 600 мм, h – 400 мм;
• диодный лазер видимого диапазона мощностью 2кВт;
• герметичная технологическая кабина с контролируемой атмосферой.

Кроме того, на стенде будут представлены уникальные изделия, изготовленные на роботизированных установках прямого лазерного выращивания ИЛИСТ разных моделей, а также образцы, полученные с помощью технологий дугового выращивания, лазерной и лазерно-дуговой сварки.

Компания «Лазеры и аппаратура» продемонстрирует лазерное оборудование

Компания разрабатывает и производит серийное и специализированное лазерное оборудование с 1998 года и достигла за это время уровня локализации производства 90%.

Предприятие динамично развивается: расширяет производственные площади и парк оборудования, наращивает товарную линейку и увеличивает выпуск продукции. В 2023 году компании удалось увеличить количество произведенной продукции в 2,5 раза по сравнению с 2022 годом. Компетенции специалистов позволяют разрабатывать и производить промышленные лазерные станки для пятикоординатной многоосевой обработки, микрообработки, резки, сварки, наплавки и 3D-выращивания из металлических порошков. Помимо прочего, НПЦ «Лазеры и аппаратура» реализует полный жизненный цикл производства и сопровождения серийного и специального лазерного оборудования, включая анализ задачи заказчика, исследование и подбор технологий, разработку технического задания для станка, конструкторской документации на производство, изготовление основных узлов и частей, полную сборку и отладку станков, запуск у заказчика с обучением персонала, а также дальнейшее сопровождение в течение всего срока службы.

В этом году на выставке «Фотоника» компания «Лазеры и аппаратура» (стенд №FC060) представит:

• МЛП1-Дайсер – оборудование для микрообработки плоских и объемных деталей из металлов и неметаллов;
• МЛК4 – станок лазерной сварки и наплавки проволокой металлов;
• МЛ6 – серийный 3D-принтер для послойной печати металлических изделий.

---

Другие новости по данной тематике:

---