अल्जीरिया और पुर्तगाल के शोधकर्ताओं द्वारा सूर्य के प्रकाश से संचालित लेजर के एक नए डिजाइन का अनावरण किया गया है। अनुमान लगाया गया है कि सौर लेजर, जिसे अभी तक प्रयोगशाला में नहीं बनाया गया है, मौजूदा प्रणालियों की तुलना में अधिक दक्षता पर काम करेगा और इसके कई अनुप्रयोग हो सकते हैं - जिसमें पृथ्वी पर उपयोग के लिए सौर ऊर्जा संचयन के लिए एक अंतरिक्ष-जनित प्रणाली भी शामिल है।
लेजर प्रकाश के उत्पादन के लिए पंपिंग स्रोत के रूप में सूर्य के प्रकाश का उपयोग 1960 के दशक से व्यापक रूप से खोजा गया है। वर्तमान प्रौद्योगिकियों का उपयोग उच्च शक्ति और चमक के साथ लागत प्रभावी लेजर सिस्टम का उत्पादन करने के लिए किया जा सकता है।
पिछले दशक में सौर लेजर में कई प्रगति हुई है - लेकिन मौजूदा डिजाइनों को एक बड़ी लेजर रॉड के उपयोग से सीमित किया जा सकता है। यह रॉड लाभ सामग्री है जो पंप स्रोत से प्राप्त ऊर्जा के माध्यम से लेजर प्रकाश उत्पन्न करती है। सिंगल-रॉड सौर प्रणालियाँ महंगी होती हैं और रॉड के भीतर असमान तापमान वितरण से ग्रस्त होती हैं, जिससे इससे उत्पन्न होने वाली बीम की गुणवत्ता कम हो जाती है।
संख्यात्मक सिमुलेशन
यह नवीनतम कार्य अल्जीयर्स में उन्नत प्रौद्योगिकियों के विकास केंद्र में रबेह बुताका द्वारा किया गया था। दावेई लियांग नोवा यूनिवर्सिटी लिस्बन में और अब्देलहामिद केलौ विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय होउरी बाउमेडिएन में। तीनों ने अधिक इष्टतम सौर लेजर सेट-अप डिजाइन करने में मदद करने के लिए संख्यात्मक सिमुलेशन किया। उनका प्रस्तावित सिस्टम टीईएम में काम करेगा00 ऑप्टिकल मोड: मौलिक, निम्नतम-क्रम वाला लेजर मोड, जहां किरण के केंद्र के आसपास प्रकाश की तीव्रता एक साधारण गाऊसी वितरण का अनुसरण करती है। टीम का डिज़ाइन 10 मीटर के कुल क्षेत्रफल के साथ चार परवलयिक दर्पणों का उपयोग करके सूर्य की रोशनी एकत्र करता है2.
सूर्यास्त के बाद भी चलती रहती है सोलर सेल
एक बार जब यह प्रकाश एकत्रित हो जाता है, तो इसे एक लेजर हेड की ओर निर्देशित किया जाता है, जहां इसे चार फ़्यूज्ड-सिलिका सांद्रक और प्रकाश गाइडों के बीच समान रूप से वितरित किया जाता है। अंत में, प्रकाश का उपयोग चार छोटे व्यास वाली लेजर छड़ों को एक साथ पंप करने के लिए किया जाता है - सेट-अप के साथ यह सुनिश्चित होता है कि पंप शक्ति छड़ों के बीच समान रूप से वितरित की जाती है। परिणामस्वरूप, डिज़ाइन थर्मल लेंसिंग द्वारा प्रस्तुत सीमाओं से बचता है - एक अवांछित प्रभाव जिससे किसी ऑप्टिकल सामग्री में तापमान की अनियमितता प्रकाश द्वारा लिए गए पथों को प्रभावित करती है।
कुल मिलाकर, बुटाका की टीम ने गणना की कि उनके परिवर्तनों ने टीईएम में संचालित सौर लेजर की प्रकाश संग्रह दक्षता दोगुनी कर दी है00 मोड, जिसके परिणामस्वरूप पिछले डिज़ाइनों की सूर्य की रोशनी से लेजर रूपांतरण दक्षता 1.24 गुना हो गई। शोधकर्ता अपने डिज़ाइन के लिए कई संभावित अनुप्रयोगों की परिकल्पना करते हैं: उपग्रहों का उपयोग करके पृथ्वी की सतह और वायुमंडल की निगरानी के लिए बेहतर तरीके शामिल हैं; अंतरिक्ष मलबे को हटाने और गहरे अंतरिक्ष संचार के साथ।
शायद सबसे आकर्षक अनुप्रयोग सौर ऊर्जा उत्पादन के नए रूपों का विकास है। यहां, बुटाका और सहकर्मियों का प्रस्ताव है कि सौर लेजर अंतरिक्ष में काम कर सकते हैं, जहां सूरज की रोशनी पृथ्वी की तुलना में लगभग दोगुनी मजबूत है। लेजर किरणों को पृथ्वी पर वापस भेजा जा सकता है, और केंद्रित सौर कोशिकाओं द्वारा एकत्र किया जा सकता है - एक ऐसी प्रक्रिया में जो जमीन-आधारित सौर ऊर्जा संग्रह की तुलना में अधिक कुशल है।
अनुसंधान में वर्णित है ऊर्जा के लिए फोटोनिक्स जर्नल.
