CPA laserski sistemi - od Nobelove nagrade do Industrije 4.0

CPA laser systems - from the Nobel Prize to Industry 4.0


Rok Petkovšek, Jaka Petelin, Vid Agrež, Luka Černe, Peter Šušnjar
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo


POVZETEK - Polovica Nobelove nagrade za fiziko je bila leta 2018 podeljena za iznajdbo koncepta CPA – ojačevanje črpanih laserskih pulzov. Izum metode CPA je omogočil ojačenje ultrakratkih laserskih pulzov s trajanjem v ps- in fs- območju do mnogo večjih vršnih moči kot pred tem. Metoda temelji na podaljšanju trajanja laserskih pulzov pred vstopom v ojačevalno stopnjo. S tem preprečimo morebitne poškodbe v ojačevalnem sistemu zaradi visokih intenzitet svetlobe. Po izhodu iz ojačevalnega sistema laserske pulze skrčimo in s tem ponovno dobimo utrakratke pulze, ki pa imajo sedaj zelo visoke vršne moči. Takšni laserski sistemi predstavljajo izredno pomembno orodje tako v znanosti (raziskave interakcije svetlobe s snovjo), v številnih aplikacijah (generiranje atosekundnih pulzov, teraherčnih valov,...) kot tudi v industriji in medicini. Metoda CPA je še posebej pomembna za sodobne laserske sisteme, ki temeljijo na aktivnih optičnih vlaknih torej vlakenskih laserjih, kjer se laserski pulzi vodijo po sredici optičnih vlaken s premerom zgolj okoli 10 µm in so posledično intenzitete svetlobe izredno visoke. Takšni vlakenski laserji so lahko zelo kompaktni in enostavno prilagodljivi in zato kompatibilni z novimi zahtevami za uporabo v diagnostičnih in terapevtskih posegih v medicini ter posebej za množično uporabo v prihodnjih industrijskih procesih z visokimi zahtevami po natančnosti, hitrosti ter prilagodljivosti.