Данная лазерная установка предназначена для выполнения фундаментальных и прикладных исследований в области лазерной физики, биологии и материаловедения, основанных на эффекте лазерной абляции в среднем ИК-диапазоне.

Конструктивно установка состоит из двух частей: стенд, на котором расположены два лазерных излучателя для низкочастотного и высокочастотного лазерных каналов, и стенд системы регистрации лазерного воздействия на материалы. Основу лазерного оборудования, обеспечивающего получение излучения с высокой плотностью энергии для эффективного воздействия на полимеры и биоткань, составляет многоволновой лазер на парах стронция с наносекундной длительностью импульса генерации и энергией в импульсе 1 – 2 мДж. Спектр его генерации содержит 8 длин волн, из которых l = 6.45 мкм является основной и наиболее оптимальной для резонансной абляции.

Резонансная абляция была выделена из общего числа эффектов американцами в 90-ые годы прошлого столетия при исследовании воздействия лазерного излучения среднего ИК-диапазона на биологические ткани. В Вандербильтском университете был проведен цикл работ по резке и сверлению кортикальных костей животных с помощью лазера на свободных электронах. Было установлено, что из всего диапазона от 2,9 до 9,2 мкм существует несколько длин волн, такие как 6,1, 6,3 и 6,45 мкм, при которых были получены максимально глубокие разрезы в кости с минимальными термическими повреждениями прилегающих к разрезу участков (рис. 1).

Эффект лазерной абляции основан на резонансном поглощении лазерного излучения каллогенами, водой и гидрооксиапатитами кальция, содержащимися в костной ткани. Данный процесс сопровождается взрывным испарением материала. Этот метод дает возможность обрабатывать области от нескольких микрометров до нескольких десятков нанометров при типичной толщине материала в несколько сотен микрометров при этом точность обработки может лежать в пределах нескольких нанометров и даже выше, что отвечает современным требованиям медицины, электронной промышленности, оптоэлектроники, микроэлектроники, компьютерной промышленности и т. д.

С использованием данной уникальной установки выполнялся ряд научно-исследовательских проектов при поддержки РФФИ, Федеральных целевых программ, а также по заказу частных компаний.