태양광 펌프식 레이저

Solar-pumped laser

태양광 펌핑 레이저(또는 태양열 레이저)는 높은 출력에 도달할 수 있는 간섭성 전자 방사선을 방출하는 등 기존 레이저와 동일한 광학적 특성을 공유하지만 레이저 매체를 펌핑하는 데 태양 방사선을 사용하는 레이저입니다.이 타입의 레이저는 인공 에너지원이 필요 없다는 점에서 다른 타입과는 다르다.

미디어 레이싱

태양 펌프를 이용한 레이저에 대해 가장 많이 연구된 두 가지 레이저 매체는 1.31 마이크로미터의 레이저 파장을 가진 [1]요오드이고 NdCr입니다.1.06마이크로미터 파장으로 점멸하는 YAG.태양광 펌프를 이용한 반도체 레이저도 랜디스 [3]등에 의해[2] 제안되고 있다.

적용들

태양광 펌프로 작동하는 레이저들은 상업적으로 사용되지 않는다. 왜냐하면 대부분의 장소에서 낮은 전기 비용은 전력으로 작동하는 다른 보다 효율적인 종류의 레이저들이 더 경제적으로 사용될 수 있다는 것을 의미하기 때문이다.태양광 펌핑 레이저는 그리드가 없는 장소에서 유용하게 쓰일 수 있습니다.

나노파워더

레이저 합성 [4]기술을 사용하여 매우 미세한 분말을 만들 수 있습니다.

수소 생산

이 분야의 리더는 우치다 시게아키와 그의 일본 팀(도쿄/오사카)[5]이다.디자인에는 프레넬 렌즈와 태양광 펌프를 사용한 NdCr이 사용되고 있습니다.YAG 레이저로 마그네슘 기반의 사이클을 구동하여 [6]수소가스를 생산합니다.

잠재적인 우주선 응용 프로그램

우주에는 '그리드' 전력이 없기 때문에, 오늘날 대부분의 우주선은 태양광 발전 태양 전지인 태양 에너지를 사용한다.레이저에 전력을 공급하려면 높은 수준의 전력이 필요하기 때문에 PV 태양전지의 비효율성(일반적으로 효율 27% 미만)은 [7]레이저의 태양 펌핑에 대한 관심을 유발합니다.태양광 펌핑 레이저의 다른 잠재적인 이점은 경량화와 부품 수 감소로 PV 셀에서 전원을 공급받는 전기 펌프 레이저에 비해 높은 신뢰성(고장 모드 수 감소)을 제공할 수 있습니다.또한 심우주 통신, 지구 상황 센서, 우주 물체 감지 및 추적, 동력 전달에도 사용할 수 있습니다.

우주 추진

우주선 빔 추진에 태양 펌프를 이용한 레이저를 사용하자는 제안이 있었다.

태양광 발전 위성

우주 기반 태양광 발전을 위해 태양 펌프를 이용한 레이저를 사용하자는 제안들이 있어 왔다.

현재의 연구

우즈베키스탄의 태양열 용광로를 사용하여 태양열 펌프를 사용하는 제안 Nd:YAG 레이저는 최대 1MW의 태양 입력 [8]전력을 가진 세계 최대 시스템입니다.그러나 현재 연구 노력은 여러 소형 농축기의 [9]출력을 결합하는 데 초점을 맞추고 있으며, 이는 훨씬 [10]더 달성 가능한 접근법이다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ 드 영 등1메가와트 태양광 펌프 요오드화 레이저 공간 간 전송 스테이션의 예비 설계 및 비용, NASA 기술 메모, 1987년(원본, WebCite 아카이브), 2011-06-23 회수
  2. ^ G.A. Landis, "태양광 펌핑 GaAs 레이저의 새로운 접근", 광학 통신, 92, 페이지 261-265(1992)(개요)
  3. ^ I.M. 치둘코, "태양 방사선에 의해 펌핑된 반도체 레이저", 소련 양자 전자 저널 22(5), 페이지 463-466(1992).
  4. ^ Sh. D. Payziyeva; S. A. Bakhramov; A. K. Kasimov. "Transformation of concentrated sunlight into laser radiation on small parabolic concentrators". Journal of Renewable and Sustainable Energy. Scientific and Production Association “Akadempribor”, Tashkent 100125, Uzbekistan: American Institute of Physics. 3 (5).{{cite journal}}: CS1 유지보수: 위치(링크)
  5. ^ "Can Lasers Help Decrease Our Dependence on Fossil Fuels?". Archived from the original on 2016-05-15. Retrieved 2009-05-05.
  6. ^ "Solar light pumped laser and cooling method of solar light pumped laser, USPTO Application #: 20080225912". Archived from the original on 2012-02-17. Retrieved 2009-05-05.
  7. ^ 제프리 A.Landis, "Solar Pumped Semiconductor Lasers 전망", Paper SPIE 2121-09, Laser Power Beaming, SPIE Proceedings Volume 2121, 페이지 58-65, 1994년 1월 27-28(웹 버전 액세스 날짜 2009-11-10)
  8. ^ Bakhramov, S.A.; Payziyev, Sh.D.; Klychev, Sh.I.; Kasimov, A.K.; Abdurakhmanov, A.A. (2005). "Laser on the big solar concentrator". Proceedings of CAOL 2005. Second International Conference on Advanced Optoelectronics and Lasers, 2005. Vol. 1. pp. 109–111. doi:10.1109/CAOL.2005.1553831. ISBN 0-7803-9130-6.
  9. ^ "Parabolic mirrors concentrate sunlight to power lasers". Retrieved 2019-08-13.
  10. ^ Payziyev, Sh. D.; Bakhramov, S. A.; Kasimov, A. K. (2011). "Transformation of concentrated sunlight into laser radiation on small parabolic concentrators". Journal of Renewable and Sustainable Energy. 3 (5): 053102. doi:10.1063/1.3643267.
  11. ^ a b Duncan Graham-Rowe (September 19, 2007). "Solar-Powered Laser". MIT Technology Review.
  12. ^ Applied Physical Letters (2007년), 에서 인용