Специалисты отделения «Оптические и информационные технологии» АО «НИИ НПО «ЛУЧ» (входит в научный дивизион Госкорпорации «Росатом») завершили научно-исследовательскую работу (НИР) по спектральному сложению лазерных пучков с помощью специальных фильтров. Новая технология может повысить мощность излучения волоконных лазеров, широко использующихся в промышленности для резки, сварки, маркировки, обработки поверхностей и других работ, в 10 раз. Работа выполнялась в рамках аванпроекта частного учреждения по обеспечению научного развития атомной отрасли «Наука и инновации».
В ходе НИР сотрудники АО «НИИ НПО «ЛУЧ» использовали технологию, основанную на спектральном уплотнении каналов WDM (Wavelength Division Multiplexing). В 90-е годы прошлого столетия она произвела революцию в оптических телекоммуникациях. Её применение позволило передавать по одному оптическому волокну десятки сигналов одновременно. Ученые института проанализировали технологию WDM и пришли к мнению, что аналогичный подход может использоваться в технологических лазерах, но на существенно более высоком уровне мощностей излучения – с учетом того, что пучки могут несколько раз проходить через фильтры, мощность суммарного излучения будет примерно равна мощности 10 лазеров.
«Основой современных технологических лазеров являются волоконные (в частности, иттербиевые) лазеры. Это компактные, надежные, сравнительно недорогие устройства с высокой эффективностью преобразования электрической энергии в излучение с КПД ~ 40 %, которые дают на выходе очень качественное излучение. Вместе с тем, волоконные лазеры имеют физические ограничения на единичную мощность. Вполне логичным стало сложение излучения от нескольких лазеров в единый пучок. Естественно, что нужно было принимать во внимание существенно более высокие мощности излучения, размеры пучков технологических лазеров, спектральное расстояние между каналами и спектры излучения отдельных лазеров», – отметил главный научный сотрудник АО «НИИ НПО «ЛУЧ» кандидат технических наук Виктор Федосеев.