eng
Portrait of The Company
Портрет компании
M. V. Kuznetsov
Transformation of Laser Technologies DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2025.19.7.516.521
Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, St. Petersburg, Russia
The Research Laboratory “Laser and Additive Technologies” of the Institute of Mechanical Engineering, Materials and Transport of the Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University (SPbPU) is a leading national research center in the field of laser, welding and additive technologies. The results of the LiAT IMMIT SPbPU have been implemented in many industrial projects that use Laser Welding and Surface Treatment, Laser Cladding, Hybrid laser arc welding and laser surface treatment. These technologies have proven to be highly effective in the fields of mechanical engineering, medicine, and oil and gas processing. We are talking with Mikhail Valeryevich Kuznetsov, Head of the Laboratory.
Transformation of Laser Technologies DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2025.19.7.516.521
Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, St. Petersburg, Russia
The Research Laboratory “Laser and Additive Technologies” of the Institute of Mechanical Engineering, Materials and Transport of the Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University (SPbPU) is a leading national research center in the field of laser, welding and additive technologies. The results of the LiAT IMMIT SPbPU have been implemented in many industrial projects that use Laser Welding and Surface Treatment, Laser Cladding, Hybrid laser arc welding and laser surface treatment. These technologies have proven to be highly effective in the fields of mechanical engineering, medicine, and oil and gas processing. We are talking with Mikhail Valeryevich Kuznetsov, Head of the Laboratory.
М. В. Кузнецов
Трансформация лазерных технологий DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2025.19.7.516.521
Научно-исследовательская лаборатория «Лазерные и аддитивные технологии» Института машиностроения, материалов и транспорта Санкт-Петербургского Политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) является лидирующей в стране в области лазерных, сварочных и аддитивных технологий. Трансфер результатов НИЛ «ЛиАТ» ИММиТ СПбПУ в десятках индустриальных проектов, где используются лазерная сварка и обработка поверхности, лазерная наплавка и прямое лазерное выращивание, показал высокую эффективность в машиностроительной, медицинской, нефте- и газоперерабатывающих областях. Мы беседуем с заведующим лабораторией кандидатом технических наук Кузнецовым Михаилом Валерьевичем.
Трансформация лазерных технологий DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2025.19.7.516.521
Научно-исследовательская лаборатория «Лазерные и аддитивные технологии» Института машиностроения, материалов и транспорта Санкт-Петербургского Политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) является лидирующей в стране в области лазерных, сварочных и аддитивных технологий. Трансфер результатов НИЛ «ЛиАТ» ИММиТ СПбПУ в десятках индустриальных проектов, где используются лазерная сварка и обработка поверхности, лазерная наплавка и прямое лазерное выращивание, показал высокую эффективность в машиностроительной, медицинской, нефте- и газоперерабатывающих областях. Мы беседуем с заведующим лабораторией кандидатом технических наук Кузнецовым Михаилом Валерьевичем.
Теги: laser cladding laser metal deposition and direct laser deposition laser welding and surface treatment лазерная наплавка лазерная сварка и обработка поверхности лазерное поверхностное упрочнение металла прямое лазерное выращивание
Technologies and Technology Equipment
Tехнологии и технологическое оборудование
Y. Aldaiee, D. A. Kuznetsova, M. E. Pirogov, M. V. Kuznetsov, A. A. Popovich
Evaluation of the Effect of Focal Plane Position on the Penetration Depth in Laser Welding of High-strength Steel DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2025.19.7.524.543
The article presents the results of laser welding of steel using the lenses with a focal length of 300, 500, 700 and 900 mm. The effect of focal plane position of laser radiation relative to the work surface of the welded plate on the weld penetration depth has been evaluated. The research is based on a series of experimental welding samples using the lenses with various focal lengths and controlled changes in the focal point relative to the welded plate surface. The results can be used to select the process modes for laser welding of thick high-strength steels and to develop recommendations for the equipment adjustment.
Evaluation of the Effect of Focal Plane Position on the Penetration Depth in Laser Welding of High-strength Steel DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2025.19.7.524.543
The article presents the results of laser welding of steel using the lenses with a focal length of 300, 500, 700 and 900 mm. The effect of focal plane position of laser radiation relative to the work surface of the welded plate on the weld penetration depth has been evaluated. The research is based on a series of experimental welding samples using the lenses with various focal lengths and controlled changes in the focal point relative to the welded plate surface. The results can be used to select the process modes for laser welding of thick high-strength steels and to develop recommendations for the equipment adjustment.
Я. Алдаие, Д. А. Кузнецова, М. Е. Пирогов, М. В. Кузнецов, А. А. Попович
Оценка влияния расположения фокальной плоскости на глубину проплавления при лазерной сварке высокопрочной стали DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2025.19.7.524.543
В статье представлены результаты лазерной сварки стали с применением линз с фокусным расстоянием: 300, 500, 700 и 900 мм. Проведена оценка влияния расположения фокальной плоскости лазерного излучения относительно обрабатываемой поверхности свариваемой пластины на глубину проплавления сварного шва. Исследование основано на серии экспериментальных сварочных образцов с использованием линз с различным фокусным расстоянием и контролируемым изменением расположения фокуса относительно поверхности свариваемой пластины. Полученные результаты могут быть использованы при выборе технологических режимов лазерной сварки высокопрочных сталей больших толщин и разработке рекомендаций по настройке оборудования.
Оценка влияния расположения фокальной плоскости на глубину проплавления при лазерной сварке высокопрочной стали DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2025.19.7.524.543
В статье представлены результаты лазерной сварки стали с применением линз с фокусным расстоянием: 300, 500, 700 и 900 мм. Проведена оценка влияния расположения фокальной плоскости лазерного излучения относительно обрабатываемой поверхности свариваемой пластины на глубину проплавления сварного шва. Исследование основано на серии экспериментальных сварочных образцов с использованием линз с различным фокусным расстоянием и контролируемым изменением расположения фокуса относительно поверхности свариваемой пластины. Полученные результаты могут быть использованы при выборе технологических режимов лазерной сварки высокопрочных сталей больших толщин и разработке рекомендаций по настройке оборудования.
Теги: focal plane position focusing lenses laser welding penetration depth steel welded joint глубина проплавления лазерная сварка расположение фокальной плоскости сварное соединение сталь фокусирующие линзы
А. B. Lyukhter, P. E. Roslov, Y. S. Sheven, N. A. Markov, N. N. Davydov
Development and Testing of a Laser Radiation Emergency Shutdown System DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2025.19.7.544.556
Development and Testing of a Laser Radiation Emergency Shutdown System DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2025.19.7.544.556
А. Б. Люхтер, П. Е. Рослов, Я. С. Шевень, Н. А. Марков, Н. Н. Давыдов
Разработка и испытание системы аварийного отключения лазерного излучения DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2025.19.7.544.556
Разработка и испытание системы аварийного отключения лазерного излучения DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2025.19.7.544.556
Lasers & Laser Systems
Лазеры и лазерные системы
A. V. Reznikov, S. P. Nikitin, O. E. Naniy, G. Yu. Ivanov, E. A. Fomiryakov, A. Yu. Danilov, D. R. Kharasov, Yu. M. Sokolov, V. N. Treshchikov
E-LAS – a Low-Noise Narrowband C-band Laser with External Resonant Cavity DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2025.19.7.558.563
A narrow-band laser is a key component in the structure of the distributed sensors and security systems based on them, as well as in the coherent fiber-optic measurement systems (FOMS). Due to the highly coherent pulses of a narrow-band laser that provide a high-contrast interference pattern in the reflected signal, unique sensitivity of the optical fiber to the external influences is achieved. A narrow-band semiconductor laser has been successfully commercialized in Russia. This highly stable compact laser has many potential applications in the field of sensors, LIDAR systems, acoustic and seismic sensors, and radio-photonic devices.
E-LAS – a Low-Noise Narrowband C-band Laser with External Resonant Cavity DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2025.19.7.558.563
A narrow-band laser is a key component in the structure of the distributed sensors and security systems based on them, as well as in the coherent fiber-optic measurement systems (FOMS). Due to the highly coherent pulses of a narrow-band laser that provide a high-contrast interference pattern in the reflected signal, unique sensitivity of the optical fiber to the external influences is achieved. A narrow-band semiconductor laser has been successfully commercialized in Russia. This highly stable compact laser has many potential applications in the field of sensors, LIDAR systems, acoustic and seismic sensors, and radio-photonic devices.
А. В. Резников, С. П. Никитин, О. Е. Наний, Г. Ю. Иванов, Э. А. Фомиряков, А. Ю. Данилов, Д. Р. Харасов, Ю. М. Соколов, В. Н. Трещиков
E-LAS – малошумящий узкополосный лазер С-диапазона с внешним резонатором DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2025.19.7.558.563
В конструкции распределенных датчиков, систем безопасности на их основе и когерентных волоконно-оптических измерительных систем (ВОИС) одним из ключевых компонентов является узкополосный лазер. Благодаря высоко когерентным импульсам узкополосного лазера, обеспечивающим высококонтрастную интерференционную картину в отраженном сигнале, достигается уникальная чувствительность оптического волокна к внешним воздействиям. В России успешно запущен в серийное производство узкополосный полупроводниковый лазер С-диапазона с внешним резонатором, мгновенной спектральной шириной линии менее 2 кГц и мощностью более 10 мВт. Высокостабильный компактный лазер имеет много потенциальных применений в сенсорных датчиках, LIDAR-системах, акустических и сейсмических сенсорах, радиофотонных изделиях.
E-LAS – малошумящий узкополосный лазер С-диапазона с внешним резонатором DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2025.19.7.558.563
В конструкции распределенных датчиков, систем безопасности на их основе и когерентных волоконно-оптических измерительных систем (ВОИС) одним из ключевых компонентов является узкополосный лазер. Благодаря высоко когерентным импульсам узкополосного лазера, обеспечивающим высококонтрастную интерференционную картину в отраженном сигнале, достигается уникальная чувствительность оптического волокна к внешним воздействиям. В России успешно запущен в серийное производство узкополосный полупроводниковый лазер С-диапазона с внешним резонатором, мгновенной спектральной шириной линии менее 2 кГц и мощностью более 10 мВт. Высокостабильный компактный лазер имеет много потенциальных применений в сенсорных датчиках, LIDAR-системах, акустических и сейсмических сенсорах, радиофотонных изделиях.
Теги: coherent optical time domain reflectometer (cotdr) fiber-optic communication lines (focl) fiber-optic measurement systems (foms) instantaneous spectral linewidth narrow-band laser волоконно-оптические измерительные системы (воис) волоконно-оптические линии связи (волс) мгновенная спектральная ширина линии метод когерентного рефлектометра (cotdr) узкополосный лазер
Opto-electronic systems and complexes
Оптико-электронные системы и комплексы
A. L. Rukosuev, A. G. Aleksandrov, A. N. Nikitin, A. A. Soloviev, K. F. Burdonov, Yu. V. Sheldakova, A. V. Kudryashov
Stabilization of the Direction of Propagation of a Wide-Aperture Light Beam Using Quadrant Photodiodes DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2025.19.7.564.576
This article addresses the problem of stabilizing the propagation direction of wide-aperture laser beams when the beam size significantly exceeds the dimensions of standard quadrant photodetectors. Two fundamental stabilization schemes are analyzed: with dependent and independent control loops. It is shown that the former has a fundamental limitation due to the highly dependent nature of the influence matrix. As a solution, a system with two independent loops is proposed, which does not require matrix calculations and demonstrates high beam positioning accuracy sufficient for practical application in laser long-distance communication and focusing systems.
Stabilization of the Direction of Propagation of a Wide-Aperture Light Beam Using Quadrant Photodiodes DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2025.19.7.564.576
This article addresses the problem of stabilizing the propagation direction of wide-aperture laser beams when the beam size significantly exceeds the dimensions of standard quadrant photodetectors. Two fundamental stabilization schemes are analyzed: with dependent and independent control loops. It is shown that the former has a fundamental limitation due to the highly dependent nature of the influence matrix. As a solution, a system with two independent loops is proposed, which does not require matrix calculations and demonstrates high beam positioning accuracy sufficient for practical application in laser long-distance communication and focusing systems.
А. Л. Рукосуев, А. Г. Александров, А. Н. Никитин, А. А. Соловьёв, К. Ф. Бурдонов, Ю. В. Шелдакова, А. В. Кудряшов
Стабилизация направления распространения широкоапертурного светового пучка с использованием квадрантных фотодиодов DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2025.19.7.564.576
Статья посвящена проблеме стабилизации направления распространения широкоапертурных лазерных пучков в условиях, когда размер пучка существенно превышает габариты стандартных квадрантных фотоприемников. Анализируются две принципиальные схемы стабилизации: с зависимыми и независимыми контурами управления, и показывается, что первая схема имеет фундаментальное ограничение из-за высокой обусловленности матрицы влияния. В качестве решения предлагается система с двумя независимыми контурами, которая не требует матричных вычислений и демонстрирует высокую точность позиционирования пучка, достаточную для практического применения в лазерных системах дальней связи и фокусировки.
Стабилизация направления распространения широкоапертурного светового пучка с использованием квадрантных фотодиодов DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2025.19.7.564.576
Статья посвящена проблеме стабилизации направления распространения широкоапертурных лазерных пучков в условиях, когда размер пучка существенно превышает габариты стандартных квадрантных фотоприемников. Анализируются две принципиальные схемы стабилизации: с зависимыми и независимыми контурами управления, и показывается, что первая схема имеет фундаментальное ограничение из-за высокой обусловленности матрицы влияния. В качестве решения предлагается система с двумя независимыми контурами, которая не требует матричных вычислений и демонстрирует высокую точность позиционирования пучка, достаточную для практического применения в лазерных системах дальней связи и фокусировки.
Теги: laser beam stabilization system laser long-distance communication quadrant photodetectors tilt corrector wavefront tilt correction квадрантные фотодиоды корректор наклонов коррекция наклонов волнового фронта лазерные системы дальней связи система стабилизации лазерного пучка
News
Новости
Materials & Coatings
Материалы и покрытия
V. G. Ralchenko, V. P. Pashinin, A. F. Popovich, A. P. Bolshakov, A. K. Martyanov, K. V. Zakharchenko, V. I. Konov, B. Dai
Diamond UV Detector with Graphite Electrodes Formed by Laser Ablation DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2025.19.7.578.586
A Diamond being a wide-bandgap radiation-hard semiconductor, is rather promising for the development of UV detectors, including the solar-blind ones. A version of an all-carbon UV detector has been implemented on a single-crystal CVD diamond wafer with the interdigital electrodes consisting of a system of shallow (near-surface) and deep graphitized grooves produced by laser ablation without any lithography. Simulation of the electric field distribution in the detector has demonstrated the advantage of using buried electrodes that provide a more uniform field distribution within the crystal. The photosensitivity spectra exhibit a sharp peak at 220 nm, with the buried electrodes providing a 75% higher response amplitude (14 A/W).
Diamond UV Detector with Graphite Electrodes Formed by Laser Ablation DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2025.19.7.578.586
A Diamond being a wide-bandgap radiation-hard semiconductor, is rather promising for the development of UV detectors, including the solar-blind ones. A version of an all-carbon UV detector has been implemented on a single-crystal CVD diamond wafer with the interdigital electrodes consisting of a system of shallow (near-surface) and deep graphitized grooves produced by laser ablation without any lithography. Simulation of the electric field distribution in the detector has demonstrated the advantage of using buried electrodes that provide a more uniform field distribution within the crystal. The photosensitivity spectra exhibit a sharp peak at 220 nm, with the buried electrodes providing a 75% higher response amplitude (14 A/W).
В. Г. Ральченко, В. П. Пашинин, А. Ф. Попович, А. П. Большаков, А. К. Мартьянов, К. В. Захарченко, В. И. Конов, Б. Дай
УФ-детектор на алмазе с графитовыми электродами, сформированными лазерной абляцией DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2025.19.7.578.586
Алмаз, широкозонный радиационно-стойкий полупроводник, перспективен для создания детекторов УФ излучения, в том числе «солнечно-слепых». Реализован вариант полностью углеродного УФ-детектора на монокристальной пластине CVD алмаза со встречно-штыревыми электродами в виде системы мелких (приповерхностных) и глубоких графитизированных канавок, полученных лазерной абляцией без применения литографии. Моделирование распределения электрического поля в детекторе показало преимущество использования заглубленных электродов, которые обеспечивают более однородное распределение поля в кристалле. Спектры фоточувствительности демонстрируют острый максимум в области длин волн 220 нм, причем для заглубленных электродов амплитуда отклика на 75% выше (14 А / Вт).
УФ-детектор на алмазе с графитовыми электродами, сформированными лазерной абляцией DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2025.19.7.578.586
Алмаз, широкозонный радиационно-стойкий полупроводник, перспективен для создания детекторов УФ излучения, в том числе «солнечно-слепых». Реализован вариант полностью углеродного УФ-детектора на монокристальной пластине CVD алмаза со встречно-штыревыми электродами в виде системы мелких (приповерхностных) и глубоких графитизированных канавок, полученных лазерной абляцией без применения литографии. Моделирование распределения электрического поля в детекторе показало преимущество использования заглубленных электродов, которые обеспечивают более однородное распределение поля в кристалле. Спектры фоточувствительности демонстрируют острый максимум в области длин волн 220 нм, причем для заглубленных электродов амплитуда отклика на 75% выше (14 А / Вт).