Lāzera pārraidei cietajās{0}}kodolu šķiedrās ir grūti vienlaikus uzturēt augstu staru kūļa kvalitāti un lielu jaudu, tādējādi būtiski ierobežojot tās rūpniecisko pielietojumu. Nesen Nacionālās Aizsardzības tehnoloģiju universitātes Nanhu gaismas laboratorijas pētnieku grupa sadarbībā ar attiecīgajām institūcijām panāca pirmo -efektīvo un stabilo 2kW lielas-jaudas lāzera visu šķiedru pārraidi ultra-tālā 2,45 kilometru attālumā, izmantojot dobu{8}kodolu šķiedru. Šis sasniegums iezīmē lielas{10}}jaudas, liela attāluma{11}}pārvades pāreju caur dobu{12}}kodolšķiedru no teorētiskās izpētes uz praktisku inženierijas pielietojumu.
Pēdējos gados ir ievērojami pieaudzis pieprasījums pēc elastīgas, lielas -jaudas lāzeru liela attāluma pārraides{1}}. Tomēr tradicionālās cietās-kodola šķiedras var pārraidīt tikai 5 kW jaudu 20 metru attālumā, un pārraides attālums samazinās līdz tikai 3 metriem pie 8 kW{8}}, kas ir daudz mazāks par rūpnieciskajām prasībām. Salīdzinājumā ar cietajām{10}}kodolšķiedrām, dobajām{11}}kodolšķiedrām ir tādas priekšrocības kā zems latentums, mazi zudumi un zemi nelineārie koeficienti. Tomēr esošās lieljaudas lāzera pārraides sistēmas, kurās tiek izmantotas dobās{14}}kodolu šķiedras, galvenokārt balstās uz optiskiem komponentiem, piemēram, lēcām, padarot tās jutīgas pret vides ietekmi un radot sliktu stabilitāti. Tāpēc pilnībā šķiedru{16}}savienotās tehnoloģijas izstrāde ir galvenais ceļš uz stabilu, kompaktu un praktisku dobu{17}}kodolšķiedru lāzeru sistēmu izveidi.
Dr. Shi Jing, darba pirmais autors, paskaidroja, ka, lai panāktu patiesi stabilu un efektīvu "visu -šķiedru" sistēmu, komanda izstrādāja piecu-cauruļu dubulto-ligzdoto anti-rezonanses dobo-kodolu šķiedru ar režīma-lauka saskaņošanu ar cieto-kodolu šķiedru. Izmantojot simulācijas optimizāciju, viņi noteica optimālos strukturālos parametrus un veiksmīgi izvilka ultra-zemu-zaudējumu dobu{11}}kodolšķiedru. Komanda pārvarēja problēmas saistībā ar zemu-zaudējumu saplūšanu starp kvarca un dobajām{14}}kodolu šķiedrām, režīmu lauka saskaņošanu un lieljaudas{15}}šķiedru gala{16}}novēršanas tehnoloģiju. Viņi sasniedza pasaulē pirmo lielas -attāluma{19}}lāzera pārraidi, izmantojot visu-šķiedru dobu{21}}kodolstruktūru, saglabājot gandrīz-difrakcijas-ierobežotu staru kūļa kvalitāti. Gan pārraidītā jauda, gan attālums pārstāv augstākos līmeņus starptautiskā mērogā.
"Lai gan 2,45 kilometru pārraides attālumu ierobežo pašlaik pieejamie šķiedru garumi, izstrādātā tehnoloģija paver ceļu efektīvai lāzera pārraidei nākotnē vēl lielākos attālumos," sacīja Shi Jing.
Atbilstošais autors Čens Ziluņs atzīmēja, ka salīdzinājumā ar tradicionālajām cietajām-kodolšķiedrām, īpaši zema-zema-zaudējuma doba-kodola šķiedra pagarina efektīvu elastīgo pārraides attālumu par divām kārtām. Šis sasniegums nodrošina tehnisko atbalstu tālsatiksmes elastīgas lāzera pārraides inženiertehniskajiem lietojumiem rūpnieciskos apstākļos ar plašu potenciālu vairākās jomās. Piemēram, rūpnieciskajā apstrādē attālināta elastīga lāzera pārraide var palielināt attālumu starp operatoriem un bīstamajām darba zonām, ievērojami uzlabojot ekspluatācijas drošību. Zinātniskajos pētījumos dobās{8}}kodolšķiedras var uztvert un paātrināt daļiņas ar radiācijas spiedienu, ļaujot izstrādāt jaunus "lidojošo daļiņu sensorus", kas darbojas kilometra{9}}mērogā.
"Lai gan dobo{0}}pamatšķiedru izmaksas pašlaik pārsniedz parasto šķiedru izmaksas, to galvenokārt izraisa tās topošā industrializācijas fāze, kurai raksturīgi sarežģīti ražošanas procesi un iespējas uzlabot ražu. Tehnoloģijai attīstoties, ražošanas apjoms palielinās, un augšup{2}}pakārtotās rūpnieciskās ķēdes attīstās sinerģiski, dobās-paredzams, ka tiks novirzītas šķiedras virziena izmaksas. liela mēroga-izvēršana īpašās-augstvērtīgās lietojumprogrammās." Chen Zilun paziņoja, ka pētniecības grupa turpinās optimizēt šķiedru struktūras, uzlabot savienojuma efektivitāti, palielināt pārraides jaudu un attālumu, kā arī izpētīt plašākus pielietojuma scenārijus.
