In een toonaangevende studie hebben onderzoekers van Macquarie University een methode bewezen voor het vermenigvuldigen van laservermogen met behulp van diamant, wat aantoont dat een laser vergelijkbaar met de Star Wars 'superlaser' mag niet meer in sciencefiction blijven.

Het onderzoek, gepubliceerd in Laser and Photonics Reviews demonstreert een concept - dat doet denken aan de Star Wars Death Star sci-fi laser - waarbij de kracht van meerdere laserstralen wordt overgebracht naar een enkele intense uitgangsstraal die op het beoogde doel kan worden gericht.

Deze nieuwe laserontwikkeling heeft realistische en high-stakes-toepassingen waarin krachtige lasers worden gezien als een belangrijk hulpmiddel op gebieden zoals defensie.

"Onderzoekers ontwikkelen krachtige lasers om bedreigingen voor de veiligheid te bestrijden door de toegenomen verspreiding van goedkope drones en rakettechnologie. Krachtige lasers zijn ook nodig in ruimtetoepassingen, waaronder het aandrijven van ruimtevoertuigen en het aanpakken van het groeiende ruimteafvalprobleem dat satellieten bedreigt, " zei co-auteur universitair hoofddocent Rich Mildren.

De sleutel tot de krachtige straal is het plaatsen van een ultrazuiver diamantkristal op het convergentiepunt, en de bundelcombinatie wordt bereikt in diamant door gebruik te maken van een coöperatief effect van het kristal dat ervoor zorgt dat intense lichtstralen hun kracht in een geselecteerde richting overbrengen, terwijl de problemen met bundelvervorming van enkele lasertechnologieën worden vermeden.

"Deze ontdekking is technologisch belangrijk omdat laseronderzoekers worstelen met een toenemend vermogen boven een bepaald niveau vanwege de grote uitdagingen bij het omgaan met de grote warmteontwikkeling, en het combineren van bundels van meerdere lasers is een van de meest veelbelovende manieren om de vermogensbarrière aanzienlijk te verhogen, ", zei hoofdonderzoeker Dr. Aaron McKay.

Het combineren van diamantbundels is een nieuw alternatief voor andere concepten die momenteel elders in de wereld worden uitgeprobeerd, en in deze studie bundelcombinatie in diamant heeft het unieke voordeel dat het proces ook de kleur van de laserstraal verandert.

"De specifieke golflengte van de gerichte energiestraal is van cruciaal belang voor de efficiënte transmissie door de atmosfeer en om het gevaar voor de ogen voor mensen te verminderen, of inderdaad dieren, die zich in de buurt van de straal kan bevinden, ', zegt universitair hoofddocent Mildren.

Hoewel andere materialen hetzelfde type bundelcombinatie-eigenschappen hebben vertoond, de keuze van diamant is essentieel voor een hoog vermogen. Het krachtoverdrachtseffect in het hart van het apparaat, genaamd Raman-verstrooiing, is bijzonder sterk in diamant. Ook, cruciaal, diamant onderscheidt zich door zijn vermogen om afvalwarmte snel af te voeren.