لیزر با دمش خورشیدی (Solar Pumped Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر با دمش خورشیدی (Solar Pumped Laser) :
Solar Pumped Laser نوعی لیزر است که در آن نور خورشید به عنوان منبع پمپ برای ایجاد وارونی جمعیت استفاده می شود. این ایده برای کاربردهای فضایی (تأمین انرژی برای انتقال داده یا پیش رانش فضاپیماها) و همچنین برای استفاده در مناطق دورافتاده که دسترسی به برق محدود است، جذابیت دارد. اولین لیزر با دمش خورشیدی در سال ۱۹۶۳ ساخته شد. از آن زمان تاکنون، تحقیقات برای بهبود بازده و توان خروجی این لیزرها ادامه داشته است.
مکانیزم: نور خورشید ابتدا توسط یک کلکتور (معمولا یک آینه سهموی بزرگ یا عدسی فرنل) متمرکز می شود. نور متمرکز شده به یک محفظه حاوی محیط فعال (معمولا یک میله از جنس Nd:YAG یا Cr:Nd:YAG که به خوبی نور خورشید را جذب می کند) تابانده می شود. برای جذب بهتر نور خورشید (که طیف وسیعی دارد)، اغلب از محیط هایی با نوار جذب پهن (مانند Cr:Nd:YAG) استفاده می شود که یون Cr³⁺ نور را جذب کرده و انرژی را به Nd³⁺ منتقل می کند. با طراحی مناسب حفره، لیزر نوسان کرده و توان خروجی تولید می کند.
چالش های اصلی: شدت نور خورشید در سطح زمین محدود است (حدود ۱ کیلووات بر مترمربع)، بنابراین برای دستیابی به توان های قابل توجه (چند ده تا چند صد وات) به کلکتورهای بسیار بزرگ (چند متر مربع) نیاز است. همچنین بازده تبدیل نور خورشید به نور لیزر پایین است (چند درصد). با این حال، در فضا که شدت نور خورشید بیشتر است و هیچ جوی وجود ندارد، این ایده می تواند عملی تر باشد.
کاربردهای بالقوه: تأمین انرژی برای ارتباطات نوری فضایی (انتقال داده با لیزر از ماهواره به زمین)، پیش رانش لیزری فضاپیماها (با تابش لیزر به یک ماده پیشران)، و به عنوان منبع انرژی در مناطق دورافتاده. تاکنون نمونه های آزمایشگاهی با توان خروجی چند صد وات ساخته شده اند، اما به تولید تجاری نرسیده است. تحقیقات همچنان برای بهبود بازده و طراحی سیستم های فشرده تر ادامه دارد.
