Fiber Laser Mendapat Satu Lagi Terobosan: Kuasa 9 Kali Lebih Tinggi Tanpa Menurunkan Kualiti Pancaran!

Baru-baru ini, penyelidik dari University of South Australia (UniSA), University of Adelaide (UoA) dan Yale University (AS) telah menunjukkan bahawa mereka boleh meningkatkan kuasa laser gentian sebanyak 3-9 kali ganda dengan bantuan jenis gentian berbilang mod tanpa mengurangkan kualiti pancaran, yang membolehkan mereka memfokus pada sasaran yang jauh.
Perkembangan itu diterbitkan dalam jurnal Nature Communications. Pasukan penyelidik bersama Australia-Amerika yang bertanggungjawab untuk kajian itu mengatakan bahawa pembentukan muka gelombang cahaya input meningkatkan ambang kuasa untuk penyerakan SBS dengan susunan magnitud penuh.
Bagi pihaknya, Dr Linh Nguyen, seorang penyelidik dari Universiti Adelaide, Universiti Australia Selatan, berkata pendekatan baharu ini akan membolehkan industri terus mengeluarkan kuasa yang sangat tinggi daripada laser gentian, menjadikannya lebih berguna dalam industri pertahanan, aplikasi penderiaan jauh dan pengesanan gelombang graviti.
"Laser gentian berkuasa tinggi adalah kritikal dalam pembuatan dan pertahanan, peranan yang menjadi lebih penting dengan percambahan kenderaan udara tanpa pemandu yang murah, atau dron, di medan perang moden," kata Dr. Nguyen.
"Sekumpulan dron murah boleh dengan cepat menghabiskan sumber peluru berpandu dan meletihkan kuasa tembakan aset dan kenderaan ketenteraan untuk misi pertempuran yang lebih kritikal. Dalam jangka panjang, laser gentian berkuasa tinggi adalah satu-satunya pilihan pertahanan yang berdaya maju dengan kos rendah setiap pukulan. " Dia menyatakan, "Ini dipanggil dominasi asimetri. Dengan menggunakan skala, kaedah yang lebih murah boleh mengalahkan sistem teknologi tinggi yang lebih mahal."
Dr. Ori Henderson-Sapir, penyelidik projek di Institut Fotonik dan Penderiaan Lanjutan UoA, berkata Australia mempunyai sejarah panjang dalam membangunkan teknologi gentian optik yang inovatif.
"Penyelidikan kami meletakkan Australia dalam kedudukan terkemuka dunia untuk membangunkan generasi laser gentian berkuasa tinggi yang akan datang, bukan sahaja untuk aplikasi pertahanan, tetapi juga untuk menyumbang kepada penemuan saintifik baharu." Dr Henderson-Sapir berkata.
Para penyelidik telah menunjukkan teknologi dalam laser gentian dan secara khusus akan melaporkan dan membentangkan penemuan mereka pada persidangan Photonics West Januari 2024.
Abstrak kertas yang diterbitkan dalam Nature Communications menyatakan:
"Cabaran utama dalam mencapai penghantaran gentian optik kuasa yang lebih tinggi ialah mengatasi kesan optik tak linear. Untuk memastikan rasuk keluaran lancar, kebanyakan teknik untuk mengurangkan ketaklinearan optik dihadkan kepada gentian mod tunggal. Bermula daripada mod mod tunggal, kami menunjukkan secara eksperimen bahawa hadapan gelombang membentuk cahaya masukan koheren daripada gentian berbilang mod tinggi boleh meningkatkan ambang kuasa serakan Brillouin (SBS) yang dirangsang mengikut susunan magnitud sambil mengawal profil pancaran keluaran.
Penindasan SBS adalah disebabkan oleh peluasan berkesan spektrum Brillouin di bawah pengujaan berbilang mod tanpa perluasan cahaya yang dihantar. Penindasan terkuat dicapai dengan pengujaan mod terpilih yang menyediakan spektrum Brillouin yang paling luas.
"Kaedah kami adalah cekap dan teguh untuk kedua-dua gelombang dan denyutan berterusan. Kerja ini menunjukkan jalan yang menjanjikan untuk mengurangkan kesan tak linear berbahaya dalam gentian optik, membolehkan pengembangan selanjutnya sistem gentian berkuasa tinggi untuk tenaga terarah, penderiaan jauh dan pengesanan gelombang graviti ."