Российские ученые создали новую адаптивную оптическую систему с рекордным быстродействием

В рамках научной программы Национального центра физики и математики (НЦФМ) российские ученые создали новую адаптивную оптическую систему, которая с рекордным быстродействием компенсирует влияние атмосферных искажений на лазерное излучение. Работы выполнялись при поддержке Госкорпорации «Росатом». Достигнутые результаты ученые описали в статье в престижном научном журнале Photonics.

«Впервые при создании адаптивной оптической системы использованы программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС), которые позволяют намного быстрее универсальных процессоров осуществлять операции по обработке изображений. Они работают не как универсальные процессоры, которые последовательно обрабатывают цифровой поток, а, скорее, как видеокарты, более эффективные, например, при просмотре фильмов. Применение ПЛИС позволило нам достигнуть рекордного быстродействия адаптивной системы — до 4 кГц в экспериментах в закрытом пространстве, на 200-300-метровой павильонной трассе. В условиях реальной трассы до космического аппарата мы достигли быстродействия больше 2 кГц, что представляет интерес, например, в получении четких изображений в ходе астрономических наблюдений. Несколько килогерц — это тот уровень, который позволяет нам корректировать искажения излучения в условиях реальной, постоянно меняющейся атмосферы, поэтому и идет гонка за этими килогерцами», — отметил научный руководитель НЦФМ, сопредседатель направления НЦФМ «Физика высоких плотностей энергии» академик РАН Александр Сергеев.

Система, помимо компенсации атмосферных искажений, позволит более эффективно фокусировать лазерное излучение в земных условиях для достижения рекордной, экзаваттной мощности в Центре исследований экстремальных световых полей НЦФМ. Уникальную установку класса «мегасайенс» исследователи планируют создать в России к 2030 году, чтобы реализовывать передовые лазерные технологии и решать фундаментальные вопросы науки, связанные с пониманием, как ведет себя вещество в экстремальных, недостижимых ранее условиях.

«Результат, который получен применительно к атмосферной оптике, прямо касается задачи максимально острой фокусировки излучения в Центре исследований экстремальных световых полей. В установке класса „мегасайенс“ мы должны задать волновые фронты всех двенадцати каналов лазерного излучения, так чтобы они, сойдясь в одной точке, дали максимум интенсивности», — подчеркнул академик РАН Александр Сергеев.

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.