Česko-britský tým překonal na superlaseru Bivoj vlastní rekord

Superlaser Bivoj se nachází v laserovém centru HiLASE (High average power pulsed LASErs) v Dolních Břežanech u Prahy.

Na projektu pracoval tým, který tvoří skupina Vysokoenergetické deskové lasery vedená Martinem Divokým z Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR, britští vědci z Central Laser Facility v Harwellu nedaleko Oxfordu a zástupci soukromé sféry.

„Dosažených 146,5 J při opakovací frekvenci 10 Hz je zásadním milníkem, který opět posunuje diodově buzené výkonové lasery do popředí, výrazně za hranice laserů buzených výbojkami,” uvedl ředitel centra HiLASE Tomáš Mocek.

„Získali jsme velký technologický náskok, a otevírá se nám tak cesta k novým významným aplikacím laserů pro zpracování materiálů, zušlechťování povrchů a základní výzkum interakce laserového záření s hmotou,” dodal.

Bivoj se využívá např. v leteckém a automobilovém průmyslu – pro laserové vyklepávání kovů.

Podle vědců se navýšení energie povedlo dosáhnout odstraněním problémů ohledně meze poškození optických prvků využívaných v laseru. „Mez poškození optických prvků limitovala výstupní energii laseru Bivoj na hodnotu kolem 100 J,” vysvětlil fyzik Martin Divoký.

Do řešení problémů se tak zapojili britští partneři, spolu s firmou Manx Precision Optics a turnovská společnost Crytur.

„Společně se jim podařilo vyvinout nové vrstvy s dvojnásobnou mezí poškození oproti původnímu stavu, což nám umožnilo dosáhnout energie 146,5 J, která je nyní velmi blízko fyzikálně technickému limitu laseru Bivoj,” popsal Divoký.

Laserový systém Bivoj vyvinutý v Central Laser Facility STFC využívá k dosažení vysokého průměrného výkonu technologii kryogenního chlazení. Jde o pulzní nanosekundový, diodami buzený pevnolátkový laser. Výkonnostně se řadí do kW třídy.

Na konci roku 2016 vědci demonstrovali zesílení laserových pulzů s délkou 10 nanosekund, vlnovou délkou 1030 nanometrů na energii 105 J při opakovací frekvenci 10 Hz. Právě tím si Bivoj připsal světový rekord prvního kilowattového laserového zdroje v dané třídě vysokoenergetických laserů.

Nyní vědci podle tiskové zprávy Akademie věd Bivoje využijí pro uživatelské experimenty v programu Open Access v projektu integrované iniciativy evropských laserových infrastruktur Laserlab-Europe. Další výzkum cílí na zlepšení kvality vlnoplochy svazku pomocí metod adaptivní optiky.

Laserové centrum HiLASE je výzkumné centrum Fyzikálního ústavu AV ČR. Hlavní cíl tamního výzkumu je vývoj nové laserové technologie – diodové, s vysokou energií v pulzu a vysokou opakovací frekvencí.

V centru ale vědci testují třeba i odolnost optických materiálů a vedou výzkum zpevňování povrchu materiálu.