לייזר סיבים זוכה לפריצת דרך נוספת: הספק גבוה פי 9 מבלי להוריד את איכות האלומה!

לאחרונה, חוקרים מאוניברסיטת דרום אוסטרליה (UniSA), אוניברסיטת אדלייד (UoA) ואוניברסיטת ייל (ארה"ב) הוכיחו שהם יכולים להגביר את העוצמה של לייזרים סיבים פי 3-9 בעזרת מכשיר חדש סוג של סיבים מולטי-מודים מבלי להפחית את איכות האלומה, מה שמאפשר להם להתמקד במטרות מרוחקות.
הפיתוח פורסם בכתב העת Nature Communications. צוות המחקר המשותף האוסטרלי-אמריקאי שאחראי למחקר אומר שעיצוב חזית הגל של אור הכניסה מעלה את סף הכוח לפיזור SBS בסדר גודל מלא.
מצדו, ד"ר לין נגוין, חוקר מאוניברסיטת אדלייד, אוניברסיטת דרום אוסטרליה, אמר שגישה חדשה זו תאפשר לתעשייה להמשיך להפיק כוח גבוה במיוחד מלייזרי סיבים, מה שיהפוך אותם לשימושיים יותר בתעשייה הביטחונית, יישומי חישה מרחוק וזיהוי גלי כבידה.
"לייזרי סיבים בעלי הספק גבוה הם קריטיים בייצור ובהגנה, תפקיד שהפך חשוב עוד יותר עם התפשטותם של כלי טיס בלתי מאוישים זולים, או רחפנים, בשדה הקרב המודרני", אמר ד"ר נגוין.
"נחיל של מל"טים זולים יכול לרוקן במהירות את משאבי הטילים ולמצות את כוח האש של נכסים וכלי רכב צבאיים למשימות קריטיות יותר ללחימה. בטווח הארוך, לייזרים סיבים גבוהים הם אפשרות ההגנה היחידה הקיימת עם העלות הנמוכה שלהם לכל ירייה. " הוא הצהיר, "זה נקרא דומיננטיות א-סימטרית. על ידי פריסה לפי קנה מידה, שיטה זולה יותר יכולה להביס מערכות היי-טק יקרות אף יותר".
ד"ר אורי הנדרסון-ספיר, חוקר פרויקט במכון לפוטוניקה וחישה מתקדמת של UoA, אמר לאוסטרליה היסטוריה ארוכה של פיתוח טכנולוגיות סיבים אופטיות חדשניות.
"המחקר שלנו מציב את אוסטרליה בעמדה מובילה בעולם לפיתוח הדור הבא של לייזרים סיבים בעלי הספק גבוה, לא רק ליישומי הגנה, אלא גם כדי לתרום לתגליות מדעיות חדשות." אמרה ד"ר הנדרסון-ספיר.
החוקרים הדגימו את הטכנולוגיה בלייזרי סיבים וידווחו ויציגו באופן ספציפי את ממצאיהם בכנס Photonics West בינואר 2024.
תקציר המאמר שפורסם ב-Nature Communications קובע:
"האתגר המרכזי בהשגת שידור סיבים אופטיים בהספק גבוה יותר הוא התגברות על אפקטים אופטיים לא ליניאריים. כדי לשמור על אלומת הפלט חלקה, רוב הטכניקות להפחתת אי-לינאריות אופטיות מוגבלות לסיבים במצב יחיד. החל ממצב יחיד, אנו מדגימים בניסוי את חזית הגל הזו. עיצוב של אור קלט קוהרנטי מסיב רב-מודים גבוה יכול להגדיל את סף הכוח של פיזור ברילואין מגורה (SBS) בסדר גודל תוך שליטה בפרופיל של אלומת הפלט.
דיכוי SBS נובע מהרחבה יעילה של ספקטרום ה-Brillouin תחת עירור רב-מודים ללא הרחבת האור המועבר. הדיכוי החזק ביותר מושג על ידי עירור מצב סלקטיבי המספק את הספקטרום הרחב ביותר של ברילואין.
"השיטה שלנו יעילה וחזקה הן לגלים מתמשכים והן לפולסים. עבודה זו מצביעה על שדרה מבטיחה להפחתת השפעות לא-לינאריות מזיקות בסיבים אופטיים, המאפשרת הרחבה נוספת של מערכות סיבים בעוצמה גבוהה עבור אנרגיה מכוונת, חישה מרחוק וזיהוי גלי כבידה. ."