El làser de fibra obté un altre avenç: 9 vegades més potència sense baixar la qualitat del feix!

Recentment, investigadors de la Universitat d'Austràlia Meridional (UniSA), la Universitat d'Adelaide (UoA) i la Universitat de Yale (EUA) han demostrat que poden augmentar la potència dels làsers de fibra 3-9 vegades amb l'ajuda d'un nou tipus de fibra multimode sense reduir la qualitat del feix, la qual cosa els permet centrar-se en objectius llunyans.
El desenvolupament es va publicar a la revista Nature Communications. L'equip d'investigació conjunt australià-americà responsable de l'estudi diu que la conformació del front d'ona de la llum d'entrada augmenta el llindar de potència per a la dispersió de SBS en un ordre de magnitud complet.
Per la seva banda, el Dr. Linh Nguyen, investigador de la Universitat d'Adelaida, Universitat d'Austràlia Meridional, va dir que aquest nou enfocament permetrà que la indústria continuï produint una potència extremadament alta dels làsers de fibra, fent-los més útils a la indústria de defensa. aplicacions de teledetecció i detecció d'ones gravitatòries.
"Els làsers de fibra d'alta potència són crítics en la fabricació i la defensa, un paper que s'ha tornat encara més important amb la proliferació de vehicles aeris no tripulats de baix cost, o drons, al camp de batalla modern", va dir el doctor Nguyen.
"Un eixam de drons barats pot esgotar ràpidament els recursos de míssils i esgotar la potència de foc dels actius i vehicles militars per a missions més crítiques de combat. A la llarga, els làsers de fibra de gran potència són l'única opció de defensa viable amb el seu baix cost per tir. " Va afirmar: "Això s'anomena domini asimètric. En desplegar-se a escala, un mètode més barat pot derrotar sistemes d'alta tecnologia encara més cars".
El doctor Ori Henderson-Sapir, investigador del projecte a l'Institut de Fotònica i Detecció Avançada de la UoA, va dir que Austràlia té una llarga història de desenvolupament de tecnologies innovadores de fibra òptica.
"La nostra investigació situa Austràlia en una posició líder mundial per desenvolupar la propera generació de làsers de fibra d'alta potència, no només per a aplicacions de defensa, sinó també per contribuir a nous descobriments científics". Va dir el doctor Henderson-Sapir.
Els investigadors han demostrat la tecnologia en làsers de fibra i informaran i presentaran específicament les seves troballes a la conferència Photonics West de gener de 2024.
El resum de l'article publicat a Nature Communications diu:
"El repte clau per aconseguir una transmissió de fibra òptica de major potència és superar els efectes òptics no lineals. Per mantenir el feix de sortida suau, la majoria de les tècniques per mitigar les no linealitats òptiques es limiten a fibres monomode. A partir del mode monomode, demostrem experimentalment que el front d'ona La conformació de la llum d'entrada coherent d'una fibra multimode alta pot augmentar el llindar de potència de la dispersió Brillouin estimulada (SBS) en un ordre de magnitud mentre es controla el perfil del feix de sortida.
La supressió de SBS es deu a l'ampliació efectiva de l'espectre de Brillouin sota excitació multimode sense l'ampliació de la llum transmesa. La supressió més forta s'aconsegueix mitjançant l'excitació en mode selectiu que proporciona l'espectre Brillouin més ampli.
"El nostre mètode és eficient i robust tant per a ones contínues com per polsos. Aquest treball apunta a una via prometedora per mitigar els efectes no lineals nocius a les fibres òptiques, permetent una major expansió dels sistemes de fibra d'alta potència per a l'energia dirigida, la teledetecció i la detecció d'ones gravitacionals. ."