Существует бесчисленное множество применений лазеров, включая их использование в средствах связи и измерениях. Одной из наиболее интересных лазерных технологий является LiDAR, или обнаружение света и определение дальности, которая используется для различных целей, включая измерение расстояний для создания детальных трехмерных представлений окружающей среды. Его использовали для поиска затерянных цивилизаций в джунглях, и многие задавались вопросом, можно ли его использовать для составления карты дна океана, поскольку обычные лазеры не могут достичь дна океана.
Океан огромен, и большая часть его остается неисследованной. По состоянию на апрель 2026 года с помощью гидролокатора было нанесено на карту около 28,7% дна океана, но чем глубже морское дно, тем сложнее его нанести на карту. LiDAR может изменить это, потенциально картируя области, куда не проникает свет, известные как батипелагическая зона. Он начинается примерно на глубине 3280 футов под поверхностью, и хотя LiDAR еще не проник так далеко, ситуация может измениться благодаря потенциалу синих диодных лазеров.
Типичный лазер, такой как лазерная указка или даже мощный военный лазер, не может проникать глубоко в батипелагическую зону, но это ограничение можно преодолеть с помощью синего лазерного света, поскольку его определенная длина волны может передаваться через воду с минимальными потерями. Использование синего диодного лазера теоретически может проникнуть значительно глубже, чем традиционные лазеры. Хотя пока еще неясно, насколько глубоко луч синего диодного лазера может проникнуть при высокой мощности, он открывает двери для расширения за пределы уже нанесенного на карту 28,7% дна океана.
Что такое синий диодный лазер и как его можно использовать в приложениях LiDAR?
Синий диодный лазер излучает когерентный свет с длиной волны около 445 нанометров, обеспечивая низкое поглощение энергии в морской среде. Когда ИК-излучение попадает в воду, оно поглощается толщиной примерно в 1 дюйм, но синий свет имеет больший потенциал из-за его плотного луча. Им также легче управлять, чем ИК-лазерами, и они имеют выходную мощность до 6 кВт, которую можно регулировать за миллисекунды. Новый синий диодный лазер Laserline разработан специально для подводного использования, но не предназначен для LiDAR.
Вместо этого синий диодный лазер предназначен для глубоководных применений, где проводятся буровые работы или исследования с помощью дистанционно управляемых транспортных средств (ROV). Вместо использования LiDAR с чего-то вроде надводного катера или самолета, синий диодный лазер, подобный тому, который разработан Laserline, теоретически можно использовать на ROV, который затем может использовать его для картирования дна океана. На данный момент это чисто теоретически, поскольку основное применение новой технологии предназначено для удаления водорослей, подводной обработки и других областей, где традиционные ИК-лазеры неэффективны.
Синий диодный лазер до сих пор не может проникнуть через весь океан и достичь морского дна на тысячи футов ниже, но если бы его установили на ROV, он мог бы проникнуть на несколько футов. Это экспоненциально дальше, чем у ИК-лазера, эффективный диапазон которого измеряется сантиметрами. В конечном счете, ответ на вопрос, может ли лазер достичь дна океана, — нет, не с поверхности, но есть способы сделать это, при условии, что лазер будет размещен в глубокой области у дна.
