تطوير ضاغط بصري باستخدام الليزر فائق القدرة

طوّر متخصصون تصميما جديدا لضاغط بصري يُستخدم في ليزر الفيمتوثانية، بما يتيح مضاعفة قدرة أنظمة الليزر البيتاواطية.

وصرح الأكاديمي الروسي يفجيني خازانوف، كبير الباحثين في قسم البصريات غير الخطية والليزرية بمعهد الفيزياء التطبيقية التابع لأكاديمية العلوم الروسية، قائلاً: "يضطر الفيزيائيون اليوم إلى الحد من قدرة أنظمة الليزرالبيتاواطية، لأن مقاومة شبكات الحيود، التي تُعد مكونا أساسيا في الضاغط البصري، محدودة ، أما التصميم الجديد، فيُبسّط الضاغط البصري المستخدم في ليزر الفيمتوثانية، ويتيح في الوقت ذاته زيادة قدرة خروج الحزمة في المنشآت العاملة حاليا بمقدار يتراوح بين 1.5 و2 مرة".

وأوضح المعهد أن العلماء تخلوا عن التصميم التقليدي للضاغط البصري، الذي يتألف من أربع شبكات حيود، واكتفوا باستخدام شبكتين فقط مع تعديل موضعهما النسبي ، وأشار إلى أن هذا التصميم لا يقتصر على زيادة قدرة أنظمة الليزر، بل يسهم أيضا في خفض تكلفة تصنيع الضواغط البصرية ، وأضاف البيان الصادر عن المعهد أن الهندسة الجديدة للضاغط قد تشكل أساسا لتطوير أنظمة ليزرية جديدة، كما تتيح تحديث المجمعات الليزرية القائمة ، فعلى سبيل المثال، فإن تطبيق التصميم المقترح في مشروع XCELS قد يرفع القدرة إلى نحو 100 بيتاواط.

ويُذكر أن مشروع XCELS ، وهو اختصار لعبارة Exawatt Center for Extreme Light Studies (مركز إكساواط لدراسات الضوء المتطرف)، يُعد أحد المشاريع العلمية الروسية الطموحة الهادفة إلى إنشاء واحدة من أقوى منشآت الليزر في العالم.

ويهدف المشروع إلى إنشاء مصدر ضوئي فريد بقدرة استثنائية، بما يفتح آفاقا جديدة في مجال فيزياء المجالات الضوئية فائقة الشدة، مع استهداف بلوغ قدرة ذروة تبلغ نحو 0.2 إكساواط، أي ما يعادل 200 بيتاواط. ووفقا للتصميم الأولي، سيتألف نظام الليزر من 12 قناة، تنتج كل منها نبضات تصل قدرتها إلى 15 بيتاواط.