Laserski prijenos u vlaknima s čvrstim{0}}jezgrom se bori da istovremeno održi visok kvalitet zraka i veliku snagu, ozbiljno ograničavajući njegovu industrijsku primjenu. Nedavno je istraživački tim iz Nanhu Light Laboratory na Nacionalnom univerzitetu za odbrambenu tehnologiju, u saradnji sa relevantnim institucijama, postigao prvi-ikad efikasan i stabilan prijenos svih-lasera od 2kW velike-lasera na ultra-velikoj udaljenosti od 2,45 kilometara{8} pomoću šupljih vlakana. Ovaj proboj označava prijelaz-prenosa energije na velike udaljenosti-prenosom energije putem šupljih-vlakana sa teoretskog istraživanja na praktičnu inženjersku primjenu.
Posljednjih godina potražnja za fleksibilnim-prijenosom lasera velike snage-na velike udaljenosti značajno je porasla. Međutim, tradicionalna vlakna sa čvrstim-jezgrom mogu prenijeti samo 5kW snage na 20 metara, a udaljenost prijenosa pada na samo 3 metra pri 8kW-što je daleko od industrijskih zahtjeva. U poređenju sa čvrstim-vlaknima sa jezgrom, vlakna sa šupljim jezgrom- nude prednosti kao što su niska latencija, mali gubici i niski nelinearni koeficijenti. Međutim, postojeći-sistemi laserskog prijenosa velike snage koji koriste šuplja-vlakana prvenstveno se oslanjaju na optičke komponente kao što su sočiva, što ih čini podložnim utjecajima okoline i rezultira lošom stabilnošću. Stoga je razvoj tehnologije sa{16}u potpunosti spojenim s vlaknima ključni put za konstruiranje stabilnih, kompaktnih i praktičnih{17}}laserskih sistema sa šupljim vlaknima.
Dr. Shi Jing, prvi autor ovog dokumenta, objasnio je da je tim dizajnirao pet-dvostruko-ugniježđeno anti-rezonantno šuplje-jezgrovo vlakno sa načinom-podudaranja polja sa čvrstim-ezgrom, kako bi se postigao istinski stabilan i efikasan sistem "svih-vlakana".{7}} Optimizacijom simulacije odredili su optimalne strukturne parametre i uspješno izvukli ultra{9}}malo-suplje{11}}jezgro vlakana. Tim je savladao izazove u vezi sa niskim-spajanjem fuzije između kvarcnih i šupljih{14}}vlakana, usklađivanjem polja modova i-tehnologijom zatvaranja krajnjih vlakana velike snage{16}}. Postigli su prvi svjetski-na daljinu velike-laserske transmisije kroz -suplje vlakna-strukturu jezgre, održavajući skoro{22}}difrakciju-ograničenog kvaliteta zraka. I snaga koja se prenosi i udaljenost predstavljaju najviše nivoe na međunarodnom nivou.
"Iako je udaljenost prijenosa od 2,45 kilometara ograničena trenutno dostupnim dužinama vlakana, razvijena tehnologija utire put budućem efikasnom laserskom prijenosu na još veće udaljenosti", rekao je Shi Jing.
Dopisni autor Chen Zilun je primijetio da u poređenju sa tradicionalnim čvrstim-vlaknima s jezgrom, vlakna sa ultra-malim-šupljim gubicima-jezgrom proširuju efektivnu fleksibilnu udaljenost prijenosa za dva reda veličine. Ovaj napredak pruža tehničku podršku za inženjerske primjene-fleksibilnog laserskog prijenosa na velike udaljenosti u industrijskim okruženjima, sa širokim potencijalom u više polja. Na primjer, u industrijskoj preradi, daljinski fleksibilni laserski prijenos može povećati udaljenost između operatera i opasnih radnih zona, značajno povećavajući sigurnost rada. U naučnim istraživanjima, šuplja{8}}vlakna mogu uhvatiti i ubrzati čestice putem radijacionog pritiska, omogućavajući razvoj novih "senzora letećih čestica" koji rade na kilometražnoj{9}}dimenzijama.
"Iako troškovi šupljih-vlakana trenutno premašuju cijene konvencionalnih vlakana, to prvenstveno proizilazi iz faze industrijalizacije koja je u nastajanju, koju karakteriziraju složeni proizvodni procesi i prostor za poboljšanje prinosa. Kako tehnologija sazrijeva, proizvodnja se povećava, a uzvodni-nizvodni industrijski lanci se razvijaju sinergistički, očekuje se da će šuplja{3}}troškovi ući u jezgru jezgra, očekuje se da će troškovi šupljih{3}} način za široku-primenu u specifičnim-aplikacijama velike vrijednosti." Chen Zilun je izjavio da će istraživački tim dalje optimizirati strukture vlakana, poboljšati efikasnost spajanja, povećati snagu prijenosa i udaljenost, te istražiti šire scenarije primjene.
