كشف باحثون في معهد الفيزياء التطبيقية عن ابتكار هندسي جديد يهدف الى تعزيز اداء انظمة الليزر فائقة القدرة، حيث يتيح هذا التصميم رفع طاقة الحزم الضوئية بمعدل يصل الى ضعف المستويات الحالية المتاحة.
وبين العلماء ان العائق الرئيسي الذي كان يواجه الفيزيائيين يتمثل في محدودية مقاومة شبكات الحيود داخل الضاغط البصري، وهو ما كان يفرض قيودا صارمة على قدرة انظمة الليزر البيتاواطية خلال عمليات التشغيل المختلفة.
واضاف الفريق البحثي ان التصميم المبتكر يعتمد على تبسيط بنية الضاغط البصري المستخدم في ليزر الفيمتوثانية، مما يسهم بشكل مباشر في زيادة قدرة الخرج بمقدار يتراوح بين واحد ونصف الى ضعفين بشكل فعال.
تحول جذري في تكنولوجيا الضواغط البصرية
واوضح المختصون انهم تخلوا عن التصميم التقليدي المكون من اربع شبكات حيود، واستبدلوه بنظام يعتمد على شبكتين فقط مع تعديل دقيق للموضع النسبي، مما يقلل من تعقيدات التصنيع ويخفض التكاليف المالية بشكل كبير.
واكد الخبراء ان هذا الابتكار لا يكتفي برفع القدرة فحسب، بل يفتح الباب امام تحديث المجمعات الليزرية القائمة وتطوير انظمة جديدة كليا، وهو ما قد يرفع قدرة مشروع اكسيلز الى نحو مئة بيتاواط.
وشدد الباحثون على ان هذه الهندسة الجديدة تشكل حجر الزاوية للمشاريع العلمية الطموحة، حيث يهدف مشروع اكسيلز الى انشاء واحدة من اقوى منشآت الليزر في العالم لاستكشاف افاق فيزياء المجالات الضوئية فائقة الشدة.
افاق جديدة في فيزياء المجالات الضوئية
وبينت الدراسات ان المشروع يسعى للوصول الى قدرة ذروة تصل الى مئتي بيتاواط، وذلك عبر نظام ليزر يتكون من اثنتي عشرة قناة تنتج كل واحدة منها نبضات تصل قدرتها الى خمسة عشر بيتاواط.
واشار المعهد الى ان هذا الانجاز العلمي يعزز من مكانة روسيا في سباق تقنيات الليزر العالمية، مؤكدا ان التصميم الجديد يمثل نقلة نوعية في كفاءة المنشآت العلمية التي تعتمد على الضوء فائق الشدة.
واختتم العلماء بالتأكيد ان التطبيقات المستقبلية لهذا الابتكار ستسهم في تحسين دقة التجارب الفيزيائية المعقدة، مما يمهد الطريق لاكتشافات علمية جديدة في مجالات علوم الضوء والمادة على حد سواء بفضل هذه التقنية المتطورة.