Fiber laser postiže još jedno otkriće: 9 puta veća snaga bez smanjenja kvalitete snopa!

Nedavno su istraživači sa Sveučilišta Južne Australije (UniSA), Sveučilišta Adelaide (UoA) i Sveučilišta Yale (SAD) pokazali da mogu povećati snagu fiber lasera za 3-9 puta uz pomoć novog vrsta višemodnog vlakna bez smanjenja kvalitete snopa, što im omogućuje fokusiranje na udaljene ciljeve.
Razvoj je objavljen u časopisu Nature Communications. Zajednički australsko-američki istraživački tim odgovoran za studiju kaže da oblikovanje valne fronte ulaznog svjetla podiže prag snage za SBS raspršenje za puni red veličine.
Sa svoje strane, dr. Linh Nguyen, istraživač sa Sveučilišta u Adelaideu, Sveučilišta Južne Australije, rekao je da će ovaj novi pristup industriji omogućiti da nastavi proizvoditi iznimno veliku snagu iz lasera s vlaknima, čineći ih korisnijima u obrambenoj industriji, aplikacije za daljinsko očitavanje i detekciju gravitacijskih valova.
"Fiber laseri velike snage ključni su u proizvodnji i obrani, uloga koja je postala još važnija s širenjem jeftinih bespilotnih letjelica ili dronova na modernom bojnom polju", rekao je dr. Nguyen.
"Gomila jeftinih bespilotnih letjelica može brzo iscrpiti raketne resurse i iscrpiti vatrenu moć vojnih sredstava i vozila za kritičnije borbene misije. Dugoročno gledano, optički laseri velike snage jedina su održiva obrambena opcija sa svojom niskom cijenom po hicu. " Izjavio je: "Ovo se zove asimetrična dominacija. Uvođenjem u mjerilu, jeftinija metoda može poraziti čak i skuplje visokotehnološke sustave."
Dr. Ori Henderson-Sapir, projektni istraživač na UoA-ovom Institutu za fotoniku i napredni senzor, rekao je da Australija ima dugu povijest razvoja inovativnih tehnologija optičkih vlakana.
"Naše istraživanje stavlja Australiju na vodeću svjetsku poziciju u razvoju sljedeće generacije optičkih lasera velike snage, ne samo za obrambenu primjenu, već i za doprinos novim znanstvenim otkrićima." rekao je dr. Henderson-Sapir.
Istraživači su demonstrirali tehnologiju u optičkim laserima i posebno će izvijestiti i predstaviti svoja otkrića na konferenciji Photonics West u siječnju 2024.
Sažetak rada objavljenog u časopisu Nature Communications navodi:
"Ključni izazov u postizanju optičkog prijenosa veće snage je prevladavanje nelinearnih optičkih učinaka. Kako bi izlazna zraka bila glatka, većina tehnika za ublažavanje optičkih nelinearnosti ograničena je na jednomodna vlakna. Počevši od jednomodnog načina rada, eksperimentalno pokazujemo da valna fronta oblikovanjem koherentne ulazne svjetlosti iz visoko multimodnog vlakna može se povećati prag snage stimuliranog Brillouinova raspršenja (SBS) za red veličine dok se kontrolira profil izlazne zrake.
Suzbijanje SBS-a je zbog učinkovitog širenja Brillouinova spektra pod višemodnom pobudom bez širenja propuštene svjetlosti. Najjače potiskivanje postiže se pobudom selektivnog moda koja daje najširi Brillouinov spektar.
"Naša metoda je učinkovita i robusna i za kontinuirane valove i za impulse. Ovaj rad ukazuje na obećavajući put za ublažavanje štetnih nelinearnih učinaka u optičkim vlaknima, omogućavajući daljnje širenje sustava vlakana velike snage za usmjerenu energiju, daljinsko očitavanje i detekciju gravitacijskih valova ."