تصميم روسي مبتكر يتيح مضاعفة أداء أنظمة الليزر فائقة القدرة

طوّر متخصصون في معهد الفيزياء التطبيقية التابع لأكاديمية العلوم الروسية تصميما جديدا لضاغط بصري يُستخدم في ليزر الفيمتوثانية، بما يتيح مضاعفة قدرة أنظمة الليزر البيتاواطية.

هذا ما أفادت به وكالة "تاس"، نقلا عن الخدمة الصحفية لمعهد الفيزياء التطبيقية.

ونقل البيان عن الأكاديمي الروسي يفغيني خازانوف، كبير الباحثين في قسم البصريات غير الخطية والليزرية بالمعهد، قوله: "يضطر الفيزيائيون اليوم إلى الحد من قدرة أنظمة الليزر البيتاواطية، 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 خرج 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 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.

وأُقر المشروع عام 2011 ضمن مشروعات "ميغاساينس" الحكومية الروسية، ومن المقرر أن يستضيفه معهد الفيزياء التطبيقية التابع لأكاديمية العلوم الروسية في مدينة نيجني نوفغورود.

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.

المصدر: تاس