Fiber Lazer Bir Yeniliğe Daha Kavuşuyor: Işın Kalitesini Düşürmeden 9 Kat Daha Fazla Güç!

Son zamanlarda, Güney Avustralya Üniversitesi (UniSA), Adelaide Üniversitesi (UoA) ve Yale Üniversitesi'nden (ABD) araştırmacılar, yeni bir teknoloji yardımıyla fiber lazerlerin gücünü 3-9 kat artırabileceklerini gösterdiler. ışının kalitesini düşürmeden, uzak hedeflere odaklanabilmelerini sağlayan çok modlu fiber türü.
Gelişme Nature Communications dergisinde yayınlandı. Çalışmadan sorumlu Avustralyalı-Amerikalı ortak araştırma ekibi, giriş ışığının dalga cephesi şekillendirmesinin, SBS saçılımı için güç eşiğini tam bir büyüklük sırasına göre yükselttiğini söylüyor.
Güney Avustralya Üniversitesi, Adelaide Üniversitesi'nden araştırmacı Dr. Linh Nguyen ise, bu yeni yaklaşımın endüstrinin fiber lazerlerden son derece yüksek güç üretmeye devam etmesine olanak tanıyacağını ve bu lazerleri savunma sanayinde daha kullanışlı hale getireceğini söyledi. uzaktan algılama uygulamaları ve yerçekimsel dalga tespiti.
Dr. Nguyen, "Yüksek güçlü fiber lazerler üretim ve savunmada kritik önem taşıyor; bu rol, ucuz insansız hava araçlarının veya dronların modern savaş alanında yaygınlaşmasıyla daha da önemli hale geldi" dedi.
"Ucuz bir drone sürüsü, füze kaynaklarını hızla tüketebilir ve daha kritik savaş görevleri için askeri varlıkların ve araçların ateş gücünü tüketebilir. Uzun vadede, yüksek güçlü fiber lazerler, atış başına düşük maliyetleriyle geçerli tek savunma seçeneğidir. " "Buna asimetrik hakimiyet denir. Daha ucuz bir yöntem, ölçeğe göre dağıtılarak daha pahalı yüksek teknolojili sistemleri bile yenebilir."
UoA'nın Fotonik ve Gelişmiş Algılama Enstitüsü'nde proje araştırmacısı olan Dr. Ori Henderson-Sapir, Avustralya'nın yenilikçi fiber optik teknolojileri geliştirme konusunda uzun bir geçmişi olduğunu söyledi.
"Araştırmamız, Avustralya'yı yalnızca savunma uygulamaları için değil, aynı zamanda yeni bilimsel keşiflere katkıda bulunmak için yeni nesil yüksek güçlü fiber lazerleri geliştirme konusunda dünya lideri bir konuma getiriyor." Dr. Henderson-Sapir şunları söyledi.
Araştırmacılar, fiber lazerlerdeki teknolojiyi gösterdiler ve bulgularını Ocak 2024'teki Photonics West konferansında özel olarak rapor edip sunacaklar.
Nature Communications'da yayınlanan makalenin özeti şöyle:
"Daha yüksek güçlü fiber optik iletim elde etmedeki temel zorluk, doğrusal olmayan optik etkilerin üstesinden gelmektir. Çıkış ışınını pürüzsüz tutmak için, optik doğrusal olmayan durumları azaltmaya yönelik tekniklerin çoğu, tek modlu fiberlerle sınırlıdır. Tek modlu moddan başlayarak, dalga cephesinin deneysel olarak olduğunu gösteriyoruz. Yüksek çok modlu bir fiberden tutarlı giriş ışığının şekillendirilmesi, çıkış ışınının profilini kontrol ederken uyarılmış Brillouin saçılımının (SBS) güç eşiğini büyüklük sırasına göre artırabilir.
SBS'nin bastırılması, iletilen ışığın genişlemesi olmadan çok modlu uyarım altında Brillouin spektrumunun etkili bir şekilde genişletilmesinden kaynaklanmaktadır. En güçlü baskılama, en geniş Brillouin spektrumunu sağlayan seçici mod uyarımı ile elde edilir.
"Metodumuz hem sürekli dalgalar hem de darbeler için verimli ve sağlamdır. Bu çalışma, optik fiberlerdeki zararlı doğrusal olmayan etkilerin azaltılması için umut verici bir yola işaret ederek, yönlendirilmiş enerji, uzaktan algılama ve yerçekimsel dalga tespiti için yüksek güçlü fiber sistemlerinin daha da genişletilmesine olanak tanır. "