Desarrollaron un láser de fibra ultrarrápido

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Investigadores alemanes han desarrollado un láser de fibra ultrarrápido que ofrece una potencia media diez veces superior a la disponible en los láseres de alta potencia actuales.

La tecnología está preparada para mejorar el procesamiento de materiales a escala industrial y allana el camino para aplicaciones avanzadas.

En los láseres, el calor residual se genera en el proceso de emisión de luz. Las geometrías láser con una gran relación superficie-volumen, como las fibras, pueden disipar este calor muy bien.

Por tanto, se obtiene una potencia media de aproximadamente 1 kilovatio a partir de los láseres de alta potencia actuales.

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Más allá de esta potencia, la carga térmica degrada la calidad del haz y plantea un límite.

Para sortear esta limitación, el equipo de investigación de Michael Müller y Jens Limpert -doctorando y profesor, respectivamente, del Instituto Fraunhofer del Instituto de Óptica Aplicada e Ingeniería de Precisión en Jena- ha creado un nuevo láser que combina externamente la salida de 12 amplificadores láser.

Demostraron que el láser puede producir una potencia media de 10,4 kW sin degradar la calidad del haz.

Las imágenes termográficas del combinador de haces final revelaron un calentamiento marginal. Por lo tanto, el escalado de potencia al nivel de 100 kW podría lograrse agregando aún más canales de amplificación.

«En el futuro, los láseres combinados de alta potencia no solo acelerarán el procesamiento industrial, sino que también permitirán aplicaciones anteriormente visionarias, como la aceleración de partículas impulsada por láser y la eliminación de desechos espaciales», dijo Müller en un comunicado.

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La investigación de nuevas aplicaciones a ese nivel de potencia, así como la transferencia de la tecnología láser a los sistemas comerciales, está en curso dentro del marco del Fraunhofer Cluster of Excellence Advanced Photon Sources (CAPS), que principalmente implica la ingeniería de la configuración del laboratorio en una estructura robusta de diseño.

Por el lado de la investigación, el equipo de Jena ahora se centra en fibras multinúcleo que ofrecen el potencial de ofrecer un rendimiento incluso superior en sistemas más simples y pequeños.

El nuevo láser ha sido presentado en el Congreso de Láser de la Optical Society of America (OSA 2020) totalmente virtual.

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