Mały laser z wielką mocą

Laser półprzewodnikowy zdolny do cięcia metali to przełom, który udało się osiągnąć, jak czytamy czasopiśmie „Nature”, zespołowi japońskich badaczy z Uniwersytetu w Kioto. Lasery półprzewodnikowe, w porównaniu z laserami gazowymi i światłowodowymi, są niewielkie, energooszczędne i wysoce sterowalne. Jednak dotychczas nie osiągały naprawdę dużych mocy.

Wygląda na to, że japońska innowacja może to zmienić. Zespół pod kierownictwem Susumu Nody znalazł sposób na przezwyciężenie ograniczeń laserów półprzewodnikowych przez zmianę struktury fotoniczno-krystalicznych laserów emitujących powierzchniowo (PCSEL). Kryształ fotoniczny składa się z arkusza półprzewodnika przebitego regularnie ułożonymi, nanometrowymi otworami wypełnionymi powietrzem. Lasery fotoniczno-krystaliczne nie są nowością, ale do tej pory inżynierowie nie byli w stanie skalować ich tak, aby dostarczały wiązki o mocy wystarczającej do praktycznego cięcia i obróbki metali.

Nowy laser ma moc wyjściową 50 watów. Jego jasność, wyrażana w jednostce 1 GW/cm²/str., jest, jak głosi publikacja, wystarczająco wysoka do zastosowań obecnie zdominowanych przez nieporęczne lasery gazowe i światłowodowe, w tym precyzyjnej inteligentnej produkcji w przemyśle elektronicznym i motoryzacyjnym. Jest również wystarczająco wysoka dla bardziej egzotycznych zastosowań, takich jak komunikacja satelitarna i napędy.

Źródło: spectrum.ieee.org, fot. Adobe Stock

Mirosław Usidus