Transmisi laser dalam pepejal - serat teras berjuang untuk mengekalkan kualiti rasuk yang tinggi dan kuasa tinggi, sangat mengehadkan aplikasi perindustriannya. Baru -baru ini, pasukan penyelidikan dari Makmal Cahaya Nanhu di National University of Defense Technology, dengan kerjasama institusi yang berkaitan, mencapai laser power - serat. Kejayaan ini menandakan peralihan kuasa tinggi -, panjang - penghantaran tenaga jarak jauh melalui serat teras berongga - dari penerokaan teoritis ke aplikasi kejuruteraan praktikal.
Dalam tahun -tahun kebelakangan ini, permintaan untuk fleksibel, panjang - penghantaran jarak tinggi - laser kuasa telah berkembang dengan ketara. Walau bagaimanapun, serat teras pepejal - tradisional hanya boleh menghantar kuasa 5kW lebih dari 20 meter, dan plummet jarak penghantaran hanya 3 meter pada 8kW - jauh dari keperluan industri. Berbanding gentian teras - pepejal, serat teras berongga - menawarkan kelebihan seperti latensi rendah, kerugian rendah, dan pekali tak linear yang rendah. Walau bagaimanapun, sistem penghantaran laser kuasa tinggi - menggunakan serat teras berongga - terutamanya bergantung kepada komponen optik seperti kanta, menjadikannya terdedah kepada pengaruh alam sekitar dan mengakibatkan kestabilan yang lemah. Oleh itu, membangunkan serat sepenuhnya - teknologi yang digabungkan adalah laluan utama untuk membina sistem laser serat teras yang stabil, padat, dan praktikal.
Dr. Shi Jing, pengarang pertama kertas itu, menjelaskan bahawa untuk mencapai sistem serat "semua -" yang benar -benar stabil dan efisien, pasukan itu merancang fiber gentian - pepejal - serat teras. Melalui pengoptimuman simulasi, mereka menentukan parameter struktur yang optimum dan berjaya menarik ultra - rendah - kehilangan serat teras -. Pasukan mengatasi cabaran dalam splicing fusion - yang rendah antara kuarza dan berongga - serat teras, pemadanan medan mod, dan tinggi - Fiber Power Fiber - Teknologi. Mereka mencapai jarak jauh pertama - jarak tinggi - penghantaran laser kuasa melalui struktur teras - -, mengekalkan berhampiran - difraksi - kualiti rasuk terhad. Kedua -dua kuasa dan jarak yang dihantar mewakili tahap tertinggi di peringkat antarabangsa.
"Walaupun jarak penghantaran 2.45 kilometer dikekang oleh panjang serat yang ada sekarang, teknologi yang dibangunkan membuka jalan bagi penghantaran laser yang efisien masa depan di lebih jauh," kata Shi Jing.
Pengarang yang sepadan Chen Zilun menyatakan bahawa berbanding dengan serat teras pepejal - tradisional, ultra - rendah - kehilangan berongga - serat teras meluaskan jarak penghantaran fleksibel yang berkesan dengan dua pesanan magnitud. Kejayaan ini menyediakan sokongan teknikal untuk aplikasi kejuruteraan panjang - jarak penghantaran laser fleksibel dalam tetapan perindustrian, dengan potensi yang luas di pelbagai bidang. Sebagai contoh, dalam pemprosesan perindustrian, penghantaran laser fleksibel jauh dapat meningkatkan jarak antara pengendali dan zon kerja berbahaya, meningkatkan keselamatan operasi dengan ketara. Dalam penyelidikan saintifik, serat teras berongga - dapat menangkap dan mempercepatkan zarah melalui tekanan radiasi, membolehkan perkembangan novel "sensor zarah terbang" beroperasi pada kilometer - dimensi skala.
"Walaupun kos serat teras - yang kini melebihi serat konvensional, ini terutamanya berpunca dari fasa perindustrian yang baru muncul, yang dicirikan oleh proses pembuatan kompleks dan ruang untuk penambahbaikan hasil. Trajektori ke bawah, membuka jalan untuk penggunaan skala besar - dalam aplikasi nilai tinggi -. " Chen Zilun menyatakan bahawa pasukan penyelidikan akan terus mengoptimumkan struktur gentian, meningkatkan kecekapan gandingan, meningkatkan kuasa dan jarak penghantaran, dan meneroka senario aplikasi yang lebih luas.
