Il Ferdinand-Braun-Institut in Germania ha sviluppato moduli laser a diodi qualificati per lo spazio con larghezze di riga ridotte, riferimenti di frequenza ottica e altri dispositivi semiconduttori composti per applicazioni di tecnologia quantistica e satellitare.La domanda di collegamenti a larghezza di banda maggiore sta guidando l'uso della comunicazione laser tra i satelliti in orbita terrestre bassa e si dice che sia un elemento chiave della seconda generazione di progetti SpaceX.Il Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchst-frequenztechnik (FBH) presenterà dispositivi che coprono l'intera catena del valore, dalla progettazione e lavorazione dei chip ai moduli e ai sistemi, all'International Aerospace Exhibition (ILA) di Berlino alla fine di questo mese.FBH ha sviluppato e prodotto moduli laser a diodi robusti e compatti per applicazioni spaziali impegnative e i moduli hanno già dimostrato la loro capacità diverse volte in esperimenti in condizioni di gravità zero.L'istituto presenta uno dei suoi 55 moduli laser a banda ultra-stretta sviluppati e attualmente prodotti per l'apparato BECCAL (Bose-Einstein Condensate – Cold Atom Laboratory).Dal 2024 saranno utilizzati nella struttura di ricerca per esperimenti di ottica quantistica con atomi ultrafreddi a bordo della Stazione Spaziale Internazionale ISS.Questioni di fisica fondamentale con oggetti quantistici devono essere studiate con alta precisione vicino alla temperatura zero assoluta (-273,15 °C).Gli elementi centrali di questi e dei precedenti moduli laser a diodi sono i diodi laser sviluppati da FBH, che vengono assemblati insieme all'ottica e ad altri elementi passivi con la massima stabilità e precisione.I moduli laser microintegrati si basano sulla tecnologia brevettata MiLas dell'istituto, sviluppata appositamente per l'uso nello spazio.I moduli misurano 125 x 75 x 23 mm³ e hanno una massa ridotta di 750 g ma forniscono una potenza di uscita di > 500 mW con una larghezza di linea intrinseca ridotta < 1 kHz.Parallelamente, FBH sta già lavorando a un'opzione ancora più compatta e sta attualmente trasferendo il concetto collaudato dell'ibrido Extended Cavity Diode Laser (ECDL) su un singolo chip.In stretta collaborazione con la Humboldt-Universität zu Berlin, tali moduli vengono integrati anche in sensori quantistici compatti e orologi ottici da utilizzare nello spazio e per soluzioni di sistema compatibili con l'industria nella tecnologia quantistica.Il Joint Lab collaborativo presenta una nuova sorgente laser stabilizzata in frequenza completamente autonoma con diodo laser DFB integrato basato sulla transizione D2 nel rubidio, operante a 780 nm.Moduli laser per satelliti: dalle comunicazioni alla protezione del climaGli sviluppi includono anche sorgenti laser a pompa utilizzate nei terminali di comunicazione laser per la trasmissione ottica dei dati (EDRS) e per il monitoraggio satellitare del gas serra metano (MERLIN).Ogni modulo FBH per MERLIN è dotato di due semibarre laser ad alta potenza che forniscono 130 W di emissione pulsata a una lunghezza d'onda di 808 nm.La loro affidabilità per l'intera durata della missione è stata confermata da test indipendenti.I nuovi moduli laser array DBR offrono sia basso rumore che alta affidabilità grazie a un riflettore Bragg integrato a livello di chip.I moduli sono stati qualificati per più di 15 anni di funzionamento continuo.Ciò li rende adatti come hardware di volo, ad esempio per il pompaggio di laser Nd:YAG utilizzati per la comunicazione ottica dei dati.Tutto il materiale su questo sito Copyright © 2022 European Business Press SA.Tutti i diritti riservati.