Для страны за рубеж: как в Беларуси производят востребованное лазерное оборудование

Сила лазера из области фантастики давно переместилась в область реальную. При помощи лазерного луча сегодня лечат болезни, его применяют в сфере космоса, с его помощью делают замеры высокой точности. Однако создавать высококлассные лазеры невозможно без высококачественной оптики. В Институте физики Национальной академии наук, как говорится, звезды сошлись. Два года назад здесь было организовано экспортно ориентированное производство оптических компонентов и лазерных систем с диодной накачкой нового поколения. Проект не только вошел в Государственную программу инновационного развития Беларуси, но и Постановлением Правительства № 642 в числе других масштабных проектов был признан имеющим определяющее значение для инновационного развития страны.

Запрос на уникальный продукт

— Лазеры лазерам рознь, — вводит в курс дела заместитель директора Института физики Михаил Бельков. — К примеру, у лазера с так называемой диодной накачкой есть ряд преимуществ перед более распространенным ламповым аналогом: компактный размер, больший ресурс работы, возможность функционирования с новыми активными средами, имеющими более высокий коэффициент усиления. Здесь работают именно с такими. Мировой рынок твердотельных лазеров с диодной накачкой динамично развивается и выходит на лидирующие позиции среди лазерных систем. Такие лазеры востребованы в аэрокосмических приборах, системах специального применения, индустриальных системах, научно-исследовательских устройствах и др. Повышение спроса на лазеры, а также широкое использование оптики в различных областях ведет к росту рынка сложных оптических элементов, объем которого составляет миллиарды долларов. Наиболее дорогостоящими и востребованными являются оптические изделия с комплексными диэлектрическими покрытиями повышенной прочности. 

Ученый отмечает: конечно, белорусы на этом рынке не одни. За рубежом производителями твердотельных лазеров являются фирмы Великобритании, Франции, США. Имеются они в Китае и России. Но есть существенное отличие, которое дает возможность Беларуси не только занять свою нишу, но и выйти на передовые позиции. И не просто потому, что в Институте физики, помимо привычных, производят лазеры тех модификаций, которые больше нигде не изготавливаются — по собственным инновационным разработкам. Более того, за редким исключением, двух похожих лазеров здесь не делают. Товар, как говорится, штучный. И оттого особенно востребованный, отмечает Михаил Бельков. 

— Наши лазеры не на потоке. Создаются адресно. Мало кто просит сделать такой же продукт, как у другого. Задают конкретные параметры под свои задачи — по длине волны, энергетике, длительности импульса, диапазону рабочих температур и т.п. 

Чтобы не быть голословными, приведем цифры: только в прошлом году здесь произвели продукции на 1,8 млн рублей. А экспортный вклад из них — 1,1 млн руб­лей. Михаил Бельков конкретизирует: 

— В научно-производственном центре оптоэлектронного приборостроения Института физики были изготовлены оптические компоненты: интерферометры Фабри — Перо, лазерные зеркала, призмы, линзы для телескопов, фазовые и светоделительные пластинки, светофильтры и др. Всего около пяти тысяч изделий. В центре лазерной техники и технологий разработано, изготовлено и поставлено заказчикам около сотни различных лазерных излучателей с диодной накачкой. 

В распоряжении научно-производственного центра оптоэлектронного приборостроения — около 50 единиц оборудования.

И спрос, отмечает Михаил Бельков, постоянно растет. Это компании, учреждения, предприятия разного профиля из Беларуси, России, Литвы, Франции, Германии, Индии, США, Китая и других стран. Причины интереса, помимо уникальности продукта, просты: это лучшее соотношение в области цены и качества в сегменте: 

— Продукция Института физики вызывает большой интерес на профильных выставках, по результатам которых практически всегда заключаются договоры на создание новых лазеров или на производство освоенных образцов. Налажено хорошее взаимодействие с белорусскими предприятиями — потенциальными потребителями продукции. 

Все по плану

Штучное производство на базе Института физики родилось не только на энтузиазме ученых. Несколько лет с привлечением средств инновационного фонда Мингорисполкома здесь выполнялся проект «Организация высокотехнологичного экспортно ориентированного производства оптических компонентов и лазерных систем с диодной накачкой нового поколения» в рамках Государственной программы инновационного развития Республики Беларусь на 2016—2020 годы. Объем бюджетных инвестиций составил около миллиона рублей. 

Все позиции бизнес-плана, вспоминает заместитель директора Института физики, были выполнены в срок. И уже в 2019-м прошла приемка производства в эксплуатацию. В начале нынешнего года оно вышло на проектную мощность. Кроме того, благодаря проекту в институте появилось семь новых рабочих мест.

Сроки изготовления изделий зависят от сложности. Одну деталь можно делать 2—5 дней, другую — две недели.

— В рамках проекта у нас созданы и модернизированы участки по производству оптических компонентов, в том числе современных компонентов с новейшими многослойными диэлектрическими покрытиями. Организованы рабочие места по сборке, юстировке и контролю выходных характеристик лазерных излучателей нового поколения с диодной накачкой. Реализована модернизация контрольно-измерительного оборудования. Обеспечены современные условия для проведения конструкторских работ и макетирования лазеров с диодной накачкой, что позволяет разрабатывать и создавать новые лазерные источники с подтвержденными выходными параметрами, — подчеркивает Михаил Бельков. 

Кроме того, что немаловажно, в рамках проекта было организовано не только производство, но и сервисное обслуживание: 

— Только за 2021 год было создано порядка 90 лазерных систем. После нескольких лет работы многие из них нуждаются в чистке, реставрации, калибровке. Где это сделать? Выбросить и купить новую систему? Поэтому было решено организовать сервисное обслуживание и гарантийный ремонт новинок.

Старое новое производство 

Собственное производство по изготовлению оптических элементов как комплектующих лазерного оборудования — не просто плюс, а большой плюс. Когда проект был на стадии разработки, перед учеными стоял вопрос: закупать эти комплектующие или восстановить существовавшее в далекие 70-е прошлого века на базе института (но в годы перестройки пришедшее в упадок) мощное оптическое производство. Выбор был очевиден. В рамках проекта, говорит собеседник, оптический отдел вырос до научно-производственного центра оптоэлектронного приборостроения. А также получил дополнительное оборудование для подготовки оптических деталей, вакуумные установки. 

Сегодня здесь создается значительный перечень составляющих. За самую обычную на первый взгляд линзу размером 3—4 сантиметра (в зависимости от ее показателей, наличия специального напыления) заказчик может выложить и 1500 долларов. И это неудивительно, ведь речь идет не просто о штучном, но и фактически ручном изготовлении этого продукта. Об этом говорит заведующая НПЦ Любовь Будник:

— Рабочий на специальном станке шлифует заготовку, которая, пройдя еще ряд этапов, станет ценным оптическим компонентом. Да, у нас есть станки, которые полируют, но самые мелкие изделия, а цех перешел на микрооптику, нужно шлифовать вручную. Сроки изготовления зависят от сложности. Одну деталь можно делать 2—5 дней, другую — две недели. К слову, шлифовальные станки — отечественные, производства Сморгонского завода оптического станкостроения. Самая мелкая деталь, которую мы шлифуем, достигает в диаметре 3 миллиметров, самая большая — 260. Этими линзами впоследствии комплектуются разные оптические системы. 

Только в прошлом году на предприятии произвели продукции на 1,8 млн рублей.

Стекло, прежде чем стать ценным оптическим изделием, проходит целый ряд преображений. От пиления заготовки, скругления углов специальным алмазным кругом до контроля качества готовой продукции. Между этими состояниями еще с десяток подготовительных. Обработка специальным раствором, полировка, промывка, специальное напыление. Для каждой манипуляции свой сектор и свой станок. В распоряжении центра, уточняет его заведующая, до пяти десятков единиц оборудования. Причем значительная часть — белорусского и российского производства. Например, вакуумные установки белорусские, уникальные интерферометр и гониометр — из братской России. Без каждого из этих станков производить высококачественную оптику невозможно, убеждена Любовь Будник: 

— Интерферометр, например, контролирует сферические поверхности. Как без него обойтись? Для многих линз точность радиуса — вопрос принципиальный. К слову, новый прибор появился в НПЦ благодаря средствам института на развитие материально-технической базы. Там, где точность радиуса не столь высока, контролировать качество линзы можно при помощи имеющихся в центре пробных стекол. Они, а их в наличии более тысячи штук, — еще одно достояние центра. Есть у нас и другой уникальный прибор — гониометр, который контролирует точность изготовления углов. Это важно, поскольку кроме линз предприятие изготавливает призмы. 

За самую обычную на первый взгляд линзу размером 3—4 сантиметра заказчик может выложить и 1500 долларов.

При существующем сегодня на рынке Беларуси дефиците специалистов-оптиков центр фактически укомплектован, говорит его руководитель. Здесь трудятся около 30 человек, которым под силу даже нарастить нынешние производственные мощности: 

— В год мы производим до 5 тысяч изделий и комплектующих. Но потенциал позволяет увеличить производительность и до 7 тысяч — были бы заказы. На склад мы не работаем. 

КОММЕНТАРИЙ В ТЕМУ

Сергей ШЛЫЧКОВ, председатель Государственного комитета по науке и технологиям:

— Благодаря политике, которая проводится в нашем государстве, количество исследований и разработок постоянно растет. Причем основное требование к разработкам — экономическая эффективность. Есть такое понятие, как «коэффициент пять», когда научные разработки должны приносить прибыль в пять раз больше, чем вложенные в их реализацию затраты. Так вот по итогам этого года коэффициент составил 24. По некоторым проектам он превышает и 50, и 80. 

Что касается импортозамещения, и наш государственный комитет, и Национальная академия наук, и все научные организации в структуре Министерства образования вовлечены в эту работу. Нами обработано порядка 2,5 тысячи позиций по критическому импорту, которые получили от наших отраслевых госорганов. На каждую такую позицию, если исследования проводились в нашей стране, мы отдали от 5 до 25 соответствующих записей из госреестра. Мы занимаемся этой работой в том числе и с коллегами из России. В данном случае стоит вопрос о создании кооперационных цепочек в рамках Союзного государства. 

Планирование бюджета на следующий год на уровне комитета закончено. Мы констатируем увеличение объема финансирования на научные разработки 20—25 процентов, он составит около 506 млн рублей. Это только бюджетное финансирование. Есть еще инновационные фонды. По итогам этого года их объем составляет примерно 450 млн.

arteaga@sb.by