Projekt koncentruje się na opracowaniu nowatorskiego analizatora gazów niebezpiecznych, bazującego na przełomowej technologii fotonicznej opartej na macierzy laserów VarSEL nowej generacji z zakresu bliskiej podczerwieni (NIR). Celem przedsięwzięcia jest stworzenie urządzenia, które połączy najwyższą precyzję pomiarową z wyjątkową szybkością działania, umożliwiając niezawodny monitoring tlenu oraz kluczowych gazów procesowych w wymagających środowiskach przemysłowych, energetycznych i środowiskowych. Rosnące potrzeby rynku systemów TDLS, obejmujące skrócenie czasu reakcji, zwiększenie selektywności i trwałości przyrządów, wskazują na wyraźną lukę technologiczną, którą projekt bezpośrednio adresuje.

W ramach prac badawczo‑rozwojowych powstaną zupełnie nowe konstrukcje laserów VarSEL, wyposażonych w struktury zapewniające stabilną polaryzację, jednomodową emisję oraz wysoką moc wyjściową. Opracowane zostaną modele obliczeniowe i metody symulacji zjawisk optycznych, elektrycznych i termicznych, co pozwoli precyzyjnie przewidzieć zachowanie laserów w warunkach rzeczywistych. Kolejnym etapem będzie wytworzenie pierwszej i drugiej generacji elementów aktywnych wraz z ich szczegółową charakteryzacją, która umożliwi wytypowanie optymalnych konfiguracji do zastosowania w finalnym urządzeniu.

Centralnym elementem analizatora będzie moduł fotoniczny, integrujący cztery lasery VarSEL emitujące na blisko położonych długościach fal (≈760 nm). Zostaną one sprzęgnięte w jedną stabilną wiązkę o niskiej rozbieżności kątowej, co pozwoli uzyskać szeroki zakres strojenia i znacząco zwiększyć czułość systemu. Równolegle powstaną układy elektroniki sterującej oraz zaawansowane algorytmy analizy sygnału, w tym modele chemometryczne odporne na zakłócenia, zmienność temperatury i warunki radiacyjne.

Zwieńczeniem projektu będzie integracja kompletnego prototypu analizatora – obejmująca konstrukcję optomechaniczną, elektronikę, oprogramowanie pomiarowe oraz system autokalibracji – a następnie jego testy laboratoryjne i wdrożenia pilotażowe w warunkach przemysłowych. Oczekuje się, że urządzenie osiągnie bardzo niski limit detekcji (rzędu 1–2 ppm), błyskawiczny czas odpowiedzi (na poziomie 0,02 s) oraz odporność na ekstremalne temperatury (nawet 1500°C) i ciśnienia (40 bar), co znacząco wyróżni je na tle istniejących rozwiązań.

Projekt przyczyni się do rozwoju krajowych technologii fotonicznych i wzmocni pozycję polskich ośrodków badawczych w globalnym łańcuchu dostaw zaawansowanych systemów optycznych. Opracowana dokumentacja, procesy technologiczne i wiedza zespołu stworzą solidne podstawy do przyszłej produkcji seryjnej oraz dalszych zastosowań laserów VarSEL w innych obszarach nowoczesnej inżynierii.