Историй успеха

Лазерные инновации Петербурга

Компания: ЗАО «Полупроводниковые приборы»

Регион: г. Санкт-Петербург

Сайт: http://www.atcsd.ru/

Проект: Разработка и производство мощных лазерных диодов, применяемых в медицине, науке, робототехнике.

Поддержка Фонда содействия: Компания дважды становилась победителем программы Фонда содействия «Темп», выиграв в 2007 и 2008 году гранты по 18 млн рублей. В 2008 году ЗАО «Полупроводниковые приборы» также подало заявку на участие в программе «Нацпроект» и получило 6,4 млн рублей на исследования. В 2010-2011 годах в рамках программы «Экспорт» в разработки компании Фондом было инвестировано 9,6 и 7,8 млн рублей соответственно.

Краткое описание: Лазерные диоды компании «Полупроводниковые приборы» по техническим характеристикам не уступают мировым лидерам: они отличаются низким сопротивлением, высокой квантовой эффективностью и более низкой стоимостью по сравнению с аналогами. Приборы на их основе способны дистанционно выявлять опасные инфекции, неинвазивно лечить онкологические заболевания, обрабатывать материалы без механического воздействия.

фото (2).jpg

Фотоника наряду с нано- и биотехнологиями сегодня является основным поставщиком инновационных разработок. В компетенции перспективной отрасли создание фотонных компьютеров, исследование галактик и бесконтактная диагностика онкологических заболеваний. В этом марше высоких технологий российские инноваторы идут в ногу со временем. Среди них – лидер в разработке мощных лазерных диодов в России компания «Полупроводниковые приборы».

Санкт-Петербург по праву считается драйвером в области отечественной фотоники: там расположены четыре из пяти ведущих центров развития лазерных технологий в России. Поэтому созданию ЗАО «Полупроводниковые приборы» способствовало всё: высокая концентрация научных кадров, опытные разработки и имеющиеся внешнеэкономические связи региона.

Команда инновационной фирмы была собрана из высококлассных специалистов в области физики полупроводников, сотрудников Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, Санкт-Петербургского политехнического университета. Это позволило ЗАО «Полупроводниковые приборы» в короткие сроки развить перспективную тему лазерных диодов и в конце 90-х годов оформить первый патент на инжекционный полупроводниковый лазер с рекордной для тех лет выходной мощностью в 300 мВт.

– Специально разработанная конструкция лазерного диода позволила выпускать приборы, по своим техническим характеристикам не уступающим лучшим из серийных зарубежных моделей, – поясняет генеральный директор компании Александр Тер-Мартиросян. – Тестирование в ряде российских и зарубежных фирм подтвердили соответствие самым высоким стандартам.

Благодаря компактности, высокому КПД и совместимости с интегральными схемами лазерные излучатели можно было встраивать в приборы самого разного назначения: от медицинского до спектрометрического. Это открывало для разработки широкие перспективы применения в целом ряде отраслей. Осознав коммерческий потенциал диодных лазеров, Александр Тер-Мартиросян принял решение развивать сразу несколько инновационных направлений.  

В течение нескольких лет «Полупроводниковые приборы» совместно с ведущими медицинскими центрами и Институтом аналитического приборостроения РАН исследовали применение лазерных аппаратов в медицине. Было выяснено, что светодиодные излучатели позволяют фиксировать генетические фрагменты опасных возбудителей в крови пациента. И делают это быстрее и с меньшими затратами, чем традиционные методы ПЦР-анализа (чувствительно метода диагностики инфекций).

В поисках инвестиций для реализации разработки «Полупроводниковые приборы» в 2007 году подали заявку на участие в программе «Темп» Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере. Проект носимого экспресс-анализатора для обнаружения особо опасных организмов получил высокую оценку экспертов, и компания получила 18 млн рублей.

Инженеры за короткие сроки сумели создать лазерный прибор, который позволил оперативно выявлять возбудителей чумы, холеры, оспы, диагностировать инфекционные заболевания и предрасположенность к онкологии. Самое важное – благодаря компактности и удобному программному обеспечению анализы можно было проводить в полевых условиях, что экономило время и упрощало организацию ПЦР-лаборатории. Для анализов были необходимы сверхмалые дозы веществ, что значительно ускорило процесс. При этом испытания показали, что точность результатов выше, чем у мировых лидеров (Bio-Rad Applied Biosystems и др.), а стоимость в 2-3 раза ниже.

После завершения разработки было изготовлено более 200 анализаторов для российских заказчиков. «Полупроводниковые приборы» снабдили ими вирусологические центры силовых структур РФ, диагностические центры санитарно-эпидемиологических станций, организации экологического контроля, тем самым освоив сразу несколько отраслевых ниш. В стороне не остались и крупные медицинские центры целого ряда регионов: Калужской, Нижегородской, Челябинской областей, Красноярского и Краснодарского краев.

В 2008 году «Полупроводниковые приборы» представили еще один медицинский проект для участия в программе «Темп» Фонда содействия и вновь стали победителями, получив 18 млн рублей. Благодаря исследованиям удалось разработать ультразвуковой экстрактор подготовки проб для анализов биологически активных веществ, который упростил процесс хроматографии (способ анализа) в рамках научно-исследовательских организаций. Продукция компании была поставлена в Институт химической физики РАН, Институт биоорганической химии РАН.

Ограничивать применение лазеров медицинской отраслью в компании не стали. Дальнейшее развитие направления было поручено созданной при поддержке Фонда дочерней фирме «Аткус». Компания разработала базовый медицинский препарат, позволяющий благодаря лазерному лучу избегать открытых операций и свести к минимуму кровотечения и травмы. Модель была сертифицирована и разрешена к применению в медицине Минздравом России.

Сами же «Полупроводниковые приборы» обратили свой взгляд на другие высокотехнологичные отрасли. И в том же году компания представила Фонду на экспертизу проект в совершенно другой области – лазерные системы для научных и научных целей – и стала победителем в программе «Нацпроект».

Шесть миллионов инвестиций позволили инженерам «Полупроводниковых приборов» создать приборы, которых так не хватало российским техническим вузам и исследовательским центрам. Разработанные системы с полупроводниковыми лазерами могли использоваться в качестве мощного источника излучения для исследований. Они были недороги, просты в эксплуатации и не требовали специальной подготовки. Это позволяло использовать их в работе со студентами при изучении квантовой электроники, оптики и других научных областей. Комплексы оборудования были внедрены в Институте общей физики РАН и ФТИ РАН.

Еще один большой плюс – была достигнута эффективность лазеров более 45%. Учитывая, что типичный КПД таких излучателей обычно не превышает 25%, «Полупроводниковые приборы» позволили заказчикам в разы снизить энергопотребление,  требования к системам охлаждению и мощности. Преимущества инновационной системы были очевидны. Разработка была внедрена в технических  университетах Санкт-Петербурга и целом ряде лабораторий за рубежом: Университете штата Нью-Йорк в Буффало (США) и Чешском техническом университете.

Укрепив позиции на зарубежном рынке, «Полупроводниковые приборы» приняли решение и дальше развивать экспортный потенциал. Список иностранных заказчиков пополнился Кореей, США, Канадой. Но для того, чтобы потеснить мировых лидеров, требовались уникальные разработки и внушительные инвестиции для их реализации. Если в первом недостатка не ощущалось, то отсутствие второго угрожало стать непреодолимым препятствием для развития. «Полупроводниковые приборы» вновь приняли участие в конкурсах Фонда содействия и дважды стали победителями программы «Экспорт». В 2010-2011 гг. компания получила на НИОКР более 17 млн рублей.

Результаты не заставили себя долго ждать. Малое предприятие выпустило на рынок оригинальные лазерные излучатели для дистанционного обнаружения следов взрывчатых веществ. Разработка была абсолютно безопасной для глаз наблюдателя, встраивалась в мобильные системы и позволяла проводить анализы в полевых условиях.

Годом позже компания вернулась к медицинской тематике и представила спектральный прибор, позволяющий оперативно выявлять ранние формы злокачественных образований, а за ним и целое поколение лазерных аппаратов «Латус». Компактные и мобильные приборы позволяли избирательно и точно выявлять опухоли и удалять их, не повреждая ткани. Это было критично важно для больных, которые не подлежали радикальному хирургическому лечению. Главное, удалось снизить стоимость медицинских аппаратов с 30-80 тысяч долларов, что предлагали западные аналоги, до 3,5-6 тысяч. Приемлемая цена сделала продукцию «Полупроводниковых приборов» доступной для муниципальных и небольших частных клиник, физических лиц.

Успешное освоение сразу нескольких высокотехнологичных отраслей позволило «Полупроводниковым приборам» достичь высоких финансовых показателей. Выручка компании с 2013 года ежегодно составляет порядка 80 млн рублей. За последние несколько лет компания поставила за рубеж не только готовые системы, но и сумела успешно передать технологии в страны Юго-Восточной Азии.

Благодаря поддержке Фонда «Полупроводниковые приборы» стали стабильным экспортером: за рубеж от Канады до Австралии сегодня продается значительная часть инновационной продукции. Примечательно, что также существуют поставки в Германию – страну, в которой и своих инновационных технологий более чем достаточно. Это говорит о том, что «Полупроводниковые приборы» по праву считаются предприятием европейского уровня.

В перспективе освоение новых типов полупроводниковых технологий с высокими показателями мощности, которые внесут свой вклад в развитие российской оптоэлектроники.

фото (3).jpg