DARPA、生物・化学兵器検出用にコンパクトな高出力UVレーザ開発計画

March, 14, 2014, Arlington--ラマン分光はレーザを使って分子の振動を計測し、素早く正確に未知物質を特定する。UV波長は隔離距離でラマン分光に適した波長であるが、国防省(DOD)の現在のUVベース戦術検出システムは大きくて高価であり、機能に限りがある。新しいDARPAプログラムは、UVベース検出装置を戦場でより使いやすくする技術を見つけようとしている。
DARPAの戦術効率的ラマン向けレーザUV光源(LUSTER) プログラムは、生物・化学兵器検出に配置しやすいコンパクトで効率的、ローコストの深紫外レーザ(DUV)の提案を求めている。目標は、現在のレーザよりも300倍以上小型で10倍以上効率がよい新しいクラスのUVレーザを実現すること。結果として、その技術は現在の検出システムに落とし込み、サイズ、重量、パワーを削減(SWaP)し、小型でより高感度な新しいシステムを構築する。
DARPAプログラムマネージャ、Dan Green氏は、「現在の隔離距離システムは大きくて重すぎるので、移動にトラックが必要になる。LUSTERは、現状のシステムよりも高効率でありながら、1人で運べるほどにコンパクトで軽量な生物・化学兵器検出システムのブレイクスルー的開発を求めている。また、値札からゼロを何個か削除したい」とコメントしている。
DARPAは、LUSTERが最近完了したコンパクト中赤外技術(CMUVT)プログラムの成果を基盤にできると期待している。CMUVTは、記録的なハイパワーUV LEDであり、高効率で波長はLUSTERで求めているものに近い。しかし、LEDは感度に限界があり、化合物の識別が求められる。LUSTERは、現在の高価なレーザの正確さを持ちながらも、LEDのローコストと高信頼を持つ新しいレーザ技術の開発を求めている。
「戦場で生物・化学兵器の検出、あるいは国内の大規模テロ攻撃に加えて、UVレーザは多くの他の用途がある。LUSTERプログラムが想定している新しいクラスのUVレーザは、要求場所での医療診断、高度生産システム、コンパクトな原子時計など、幅広いアプリケーションへの影響が期待できる」(Green氏)。
LUSTERは、220-240nm(DUV)、1W以上の出力、電力変換効率10％以上、線幅0.01nm以下で動作する様々な技術的アプローチを考慮に入れている。