Vědci z Izraele vyvinuli mikroskopický optický přístroj, který zjednoduší vysokotlaké laserové systémy

Nový optický přístroj může pomoci zjednodušit vysokotlaké laserové systémy. Vědci z Izraele vyvinuli mikroskopický optický přístroj, který efektivně spojuje světlo z desítek semikondenzátorových laserů do jednoho optického vlákna s minimálními energetickými ztrátami.

Vědci z Izraele vyvinuli mikroskopický optický přístroj, který efektivně spojuje světlo z desítek semikondenzátorových laserů do jednoho optického vlákna s minimálními energetickými ztrátami. Tento přístroj má potenciál zjednodušit vysokotlaké laserové systémy, které jsou důležité pro různé průmyslové odvětví, včetně výroby, komunikací a obrany.

Tento optický přístroj používá 3D tiskem vyrobenou strukturu nazývanou fotoničtí svítilna. Struktura vede světlo z mnoha malých laserů do jednoho multimodového vlákna bez snížení jasnosti. Vědci tvrdí, že jejich přístup může pomoci průmyslovým odvětvím, která závisí na silných laserových systémech.

Ph.D. student Yoav Dana vedl výzkum pod vedením profesora Dana M. Maroma na Institutu aplikované fyziky na Hebrejské univerzitě v Jeruzalémě. Vědci spolupracovali s Civan Lasers a obdrželi podporu od Izraelské inovační agentury.

Studie demonstrovala nový stupeň miniaturizace a škálovatelnosti optických přístrojů pro kombinaci svazků laserů používaných v vysokotlakých laserových systémech.

Tradicionální fotoničtí svítilna kombinují několik jednoduchých vstupů do jednoho multimodového vodiče. Nicméně většina vysokotlakých semikondenzátorových laserů pracuje v několika prostorových módech. Tento nesoulad dlouho omezoval efektivitu kombinování jejich výstupů.

Hebrejská univerzitní tým se touto výzvou zabýval redesignem architektury svítilny.

Jejich přístroj používá novou strukturu nazývanou N-MM fotoničtí svítilna. Struktura umožňuje více multimodových vertikálně-celulárních povrchově vystupujících laserů (VCSEL) přímo vstupovat do jednoho multimodového optického vlákna.

Vědci demonstrovali fotoničtí svítilny schopné kombinovat 7, 19 a 37 VCSEL laserů. Každý laser pracoval v šesti prostorových módech.

Společně systém podporoval až 222 prostorových módy vstupujících do jednoho multimodového vlákna.

Tato architektura uchovává jasnost, zatímco zjednodušuje požadavky na alikaci. Konvenční relé-lencovery často snižují kvalitu svazku nebo vyžadují přesné umístění.

Nový svítilna místo toho odpovídá modální kapacitě laserů a vlákna. Tento design uchovává optickou jasnost, což je kritický faktor pro vysokotlaké laserové systémy.

Nový optický přístroj také dosahuje pozoruhodného redukce velikosti.

Vědci vyrobili strukturu pomocí pokročilé 3D mikro-tisku. Celý fotoničtí svítilna měří méně než polovinu milimetru v délce.

I největší konfigurace zůstávají extrémně malé. 37-vstupový přístroj měří pouze 470 mikrometrů.