Волоконный лазер совершает еще один прорыв: мощность в 9 раз выше без снижения качества луча!

Недавно исследователи из Университета Южной Австралии (UniSA), Университета Аделаиды (UoA) и Йельского университета (США) продемонстрировали, что они могут увеличить мощность волоконных лазеров в 3-9 раз с помощью нового тип многомодового волокна без снижения качества луча, что позволяет им фокусироваться на удаленных целях.
Разработка была опубликована в журнале Nature Communications. Совместная австралийско-американская исследовательская группа, ответственная за исследование, утверждает, что формирование волнового фронта входного света повышает порог мощности ВРМБ-рассеяния на полный порядок.
Со своей стороны, доктор Линь Нгуен, исследователь из Университета Аделаиды и Университета Южной Австралии, заявил, что этот новый подход позволит промышленности продолжать выдавать чрезвычайно высокую мощность с помощью волоконных лазеров, что сделает их более полезными в оборонной промышленности. приложения дистанционного зондирования и обнаружения гравитационных волн.
«Мощные волоконные лазеры имеют решающее значение в производстве и обороне, и эта роль стала еще более важной с распространением недорогих беспилотных летательных аппаратов или дронов на современном поле боя», — сказал доктор Нгуен.
«Рой недорогих дронов может быстро истощить ракетные ресурсы и истощить огневую мощь военных средств и транспортных средств для более важных в бою задач. В долгосрочной перспективе мощные волоконные лазеры являются единственным жизнеспособным вариантом защиты с их низкой стоимостью за выстрел. " Он заявил: «Это называется асимметричным доминированием. Благодаря масштабному развертыванию более дешевый метод может победить даже более дорогие высокотехнологичные системы».
Доктор Ори Хендерсон-Сапир, исследователь проекта в Институте фотоники и перспективного зондирования UoA, сказал, что Австралия имеет долгую историю разработки инновационных волоконно-оптических технологий.
«Наши исследования ставят Австралию на лидирующие позиции в мире по разработке следующего поколения мощных волоконных лазеров не только для оборонных целей, но и для внесения вклада в новые научные открытия». Сказал доктор Хендерсон-Сапир.
Исследователи продемонстрировали эту технологию в волоконных лазерах и специально сообщат и представят свои выводы на конференции Photonics West в январе 2024 года.
В реферате статьи, опубликованной в журнале Nature Communications, говорится:
«Ключевой проблемой в достижении более высокой мощности оптоволоконной передачи является преодоление нелинейных оптических эффектов. Чтобы сохранить плавность выходного луча, большинство методов уменьшения оптических нелинейностей ограничиваются одномодовыми волокнами. Начиная с одномодового режима, мы экспериментально демонстрируем, что волновой фронт Формирование когерентного входного света из высокомногомодового волокна может увеличить порог мощности вынужденного рассеяния Бриллюэна (ВРМБ) на порядок, одновременно контролируя профиль выходного луча.
Подавление ВРМБ происходит за счет эффективного уширения спектра Бриллюэна при многомодовом возбуждении без уширения прошедшего света. Наиболее сильное подавление достигается за счет избирательного возбуждения мод, обеспечивающего наиболее широкий спектр Бриллюэна.
«Наш метод эффективен и надежен как для непрерывных волн, так и для импульсов. Эта работа указывает на многообещающий путь смягчения вредных нелинейных эффектов в оптических волокнах, что позволяет дальнейшее расширение мощных волоконных систем для направленной энергии, дистанционного зондирования и обнаружения гравитационных волн. ."