それは惑星の科学者ですか？遠くのローバーのレンズの目を通してリアルタイムでピアリングして、まるで彼女が実際に惑星の表面にいるかのようにエイリアンの風景を見回していますが、現在の無線送信機はできませんか？数百万マイルにわたるビデオフィードに必要な帯域幅を処理します。しかし、ロチェスター大学の科学者が最近特許を取得した新しい技術により、無線技術の代わりにレーザーを使用して、火星のビデオフィードのようなアプリケーションが可能になる場合があります。ファイバーレーザーのガラス内部の特殊な回折格子は、高出力ファイバーレーザーを求める主なハードルである有害な散乱を事実上排除します。
？私たちは通信から高度な兵器まですべてにレーザーを使用していますが、高出力のレーザーが必要な場合、古くて非効率的な方法に頼らざるを得ませんでしたか？ロチェスター大学の光学学教授、ゴビンド・アグラワルは言います。巨大な可能性を秘めた高出力ファイバーレーザーを作るための信じられないほど簡単な方法を示しました。
ファイバーレーザーとファイバーアンプの主な制限の1つを取り除くことにより、Agrawalは、従来のレーザーよりも強力で効率が低く、品質が劣る従来のレーザーを置き換えることができるようになりました。現在、産業界では、金属の溶接や切断、小さな部品の加工に二酸化炭素とダイオード励起の固体結晶レーザーを使用していますが、この種のレーザーはかさばり、冷却が困難です。対照的に、最新の代替品であるファイバーレーザーは、効率的で、冷却が容易で、よりコンパクトで、より正確です。ただし、ファイバーレーザーの問題は、ワット数が増加すると、ファイバー自体がバックラッシュを発生させ、レーザーを効果的にシャットダウンすることです。
Agrawalは、誘導ブリルアン散乱と呼ばれる状態によって引き起こされるバックラッシュを排除する方法に取り組みました。十分に高いパワーの光がファイバーを伝わると、光自体がファイバーの構成を変化させます。光の波によって、グラスファイバーの領域がだんだん密になり、移動するイモムシが走りながら体を伸ばして体を伸ばします。レーザー光が高密度の領域から低密度の領域に通過するとき、グラス内の空気と水の間を通過するときにストローが曲がるのと同じように回折されます。レーザーのパワーが増加すると、回折は増加し、ファイバーを適切にダウンさせるのではなく、レーザー光の多くを後方に、レーザー自体に向かって反射します。
アグラワル氏は、韓国の客員教授、ホージュン・リー氏との議論で、ファイバー内部にエッチングされた回折格子が反射の問題を防ぐのに役立つのではないかと考えました。回折格子は、一種の双方向ミラーとして機能するように設計でき、最初の問題とほぼ同じように機能し、光を後方ではなく前方にのみ反射します。新しいシンプルなデザインで、レーザー光はグレーティングを通してファイバーを発射し、一部は再び一部の光を後方に反射する密度変化を作成しますが、今度は一連のグレーティングが単に後方反射を再び前方にバウンスします。その結果、ファイバーレーザーはこれまでよりも高いワット数を提供できるようになり、従来のレーザーに匹敵し、数百万マイル離れた惑星探査車との高帯域レーザー通信など、従来のレーザーでは実行できないアプリケーションを実現できます。
レーザービームが惑星間を移動するとき、火星からのビームが到達するまでに、ビームは広がり、回折するため、その幅は500マイルより大きくなり、ビームにエンコードされた情報を抽出することが非常に困難になります。より多くのパワーを提供できるファイバーレーザーは、受信ステーションで使用する信号をより強力にすることで役立ちます。さらに、Agrawalは現在、NASAと協力して、当初はあまり普及しないレーザー通信システムを開発しています。 500マイルに広がるビームを持つ代わりに、たぶん1マイルほどしか広がるビームを得られないというのが私たちの望みです。アグラワルは言った。レーザーのパワーがそのように集中していると、遠方のローバーから広帯域信号を受信するのがはるかに簡単になります。
軍隊からロチェスター大学のオメガレーザーまで、世界で最も強力な紫外レーザーであるレーザーエネルギー論研究所（LLE）で、従来のレーザーに代わって多くの人々がファイバーレーザーを使用しています。 AgrawalはLLEの科学者と協力して、新しい格子システムをオメガの新しいファイバーレーザーシステムに実装する可能性があります。
元のソース：ロチェスター大学のニュースリリース
