Šķiedru lāzers iegūst vēl vienu izrāvienu: 9 reizes lielāka jauda, ​​nepazeminot stara kvalitāti!

Nesen pētnieki no Dienvidaustrālijas Universitātes (UniSA), Adelaidas Universitātes (UoA) un Jēlas Universitātes (ASV) ir pierādījuši, ka viņi var palielināt šķiedru lāzeru jaudu 3-9 reizes, izmantojot jaunu veida daudzmodu šķiedras, nesamazinot stara kvalitāti, kas ļauj tiem koncentrēties uz attāliem mērķiem.
Izstrāde tika publicēta žurnālā Nature Communications. Apvienotā Austrālijas un Amerikas pētnieku komanda, kas ir atbildīga par pētījumu, saka, ka ieejas gaismas viļņu frontes veidošanās paaugstina SBS izkliedes jaudas slieksni par pilnu pakāpi.
Savukārt Dr. Linh Nguyen, pētnieks no Adelaidas Universitātes, Dienvidaustrālijas Universitātes, sacīja, ka šī jaunā pieeja ļaus nozarei turpināt ražot ārkārtīgi lielu jaudu no šķiedru lāzeriem, padarot tos noderīgākus aizsardzības nozarē. attālās uzrādes lietojumprogrammas un gravitācijas viļņu noteikšana.
"Lieljaudas šķiedru lāzeriem ir izšķiroša nozīme ražošanā un aizsardzībā, un šī loma ir kļuvusi vēl svarīgāka, mūsdienu kaujas laukā izplatoties lētiem bezpilota lidaparātiem jeb droniem," sacīja Dr Ngujens.
"Lētu bezpilota lidaparātu bars var ātri iztērēt raķešu resursus un izsmelt militāro līdzekļu un transportlīdzekļu ugunsjaudu kaujas kritiskākām misijām. Ilgtermiņā lieljaudas šķiedru lāzeri ir vienīgā dzīvotspējīgā aizsardzības iespēja ar zemām izmaksām par vienu šāvienu. " Viņš norādīja: "To sauc par asimetrisku dominēšanu. Izmantojot mērogu, lētāka metode var uzvarēt pat dārgākas augsto tehnoloģiju sistēmas."
Dr. Ori Hendersons-Sapirs, projekta pētnieks UoA Fotonikas un uzlabotās sensoru institūtā, teica, ka Austrālijai ir ilga vēsture novatorisku optisko šķiedru tehnoloģiju izstrādē.
"Mūsu pētījumi nostāda Austrāliju pasaules vadošajā pozīcijā, lai izstrādātu nākamās paaudzes lieljaudas šķiedru lāzerus ne tikai aizsardzības vajadzībām, bet arī lai veicinātu jaunus zinātniskus atklājumus." Dr Hendersons-Sapirs teica.
Pētnieki ir demonstrējuši tehnoloģiju šķiedru lāzeros un īpaši ziņos un prezentēs savus atklājumus 2024. gada janvāra Photonics West konferencē.
Nature Communications publicētajā raksta kopsavilkumā teikts:
"Galvenais izaicinājums, lai panāktu lielākas jaudas optisko šķiedru pārraidi, ir pārvarēt nelineāros optiskos efektus. Lai nodrošinātu vienmērīgu izejas staru kūli, lielākā daļa paņēmienu optiskās nelinearitātes mazināšanai ir ierobežoti ar vienmoda šķiedrām. Sākot no vienmoda režīma, mēs eksperimentāli demonstrējam, ka viļņu fronte Koherentas ieejas gaismas veidošana no augstas daudzmodu šķiedras var palielināt stimulētās Briljuina izkliedes (SBS) jaudas slieksni par lielumu, vienlaikus kontrolējot izejas staru kūļa profilu.
SBS nomākums ir saistīts ar efektīvu Brillouin spektra paplašināšanos daudzrežīmu ierosmes apstākļos, nepaplašinot caurlaidīgo gaismu. Spēcīgākā slāpēšana tiek panākta ar selektīvā režīma ierosmi, kas nodrošina visplašāko Brillouin spektru.
"Mūsu metode ir efektīva un izturīga gan nepārtrauktiem viļņiem, gan impulsiem. Šis darbs norāda uz daudzsološu iespēju mazināt optisko šķiedru kaitīgos nelineāros efektus, ļaujot tālāk paplašināt lieljaudas šķiedru sistēmas virzītai enerģijai, attālai uzrādei un gravitācijas viļņu noteikšanai. ”.