Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Солнечная накачкой (или солнечная энергией лазер) является лазером , который разделяет те же оптические свойства как обычные лазеры , такие как излучающий пучок , состоящий из когерентного электромагнитного излучения , которое может достигать высокую мощность , но который использует солнечное излучение для накачки в активные средах . Этот тип лазера отличается от других типов тем, что не требует какого-либо искусственного источника энергии.

Lasing media [ править ]

Два наиболее изученных лазерной генерации среды для солнечных накачкой был йод , [1] с лазерной длиной волны 1,31 мкм, и NdCrYAG , который Lases на длине волны 1,06 мкм , длина волны. Полупроводниковые лазеры с солнечной накачкой были также предложены Ландисом [2] и другими. [3]

Приложения [ править ]

Лазеры с солнечной накачкой не используются в коммерческих целях, потому что низкая стоимость электроэнергии в большинстве мест означает, что другие более эффективные типы лазеров, работающих на электроэнергии, могут быть более экономичными. Лазеры с солнечной накачкой могут оказаться полезными в местах, где нет сети.

Нанопорошки [ править ]

Очень мелкодисперсные порошки могут быть получены с использованием технологии лазерного синтеза. [4]

Производство водорода [ править ]

Лидером в этой области является Сигэаки Учида и его команда в Японии (Токио / Осака). [5] В их конструкции используются линзы Френеля и NdCrYAG- лазер с солнечной накачкой для запуска цикла на основе магния, в котором в качестве продукта образуется газообразный водород. [6]

Возможные применения космических аппаратов [ править ]

Поскольку в космосе нет «сетевой» энергии, большинство космических аппаратов сегодня используют солнечные источники энергии, в основном фотоэлектрические солнечные элементы. Для питания лазеров требуется высокий уровень мощности, поэтому неэффективность фотоэлементов (обычно эффективность менее 27%) мотивирует интерес к солнечной накачке лазеров. [7] Другими потенциальными преимуществами лазеров с солнечной накачкой могут быть уменьшенный вес и меньшее количество компонентов, что обеспечивает более высокую надежность (меньшее количество режимов отказа) по сравнению с лазером с электрической накачкой, питаемым от фотоэлементов. Они также могут использоваться для связи в дальнем космосе , датчиков условий на Земле, обнаружения и отслеживания объектов в космосе, а также для передачи энергии.

Космический двигатель [ править ]

Были предложения использовать лазеры с солнечной накачкой для силовых установок космических аппаратов .

Спутник на солнечной энергии [ править ]

Были предложения использовать лазеры с солнечной накачкой для космической солнечной энергетики .

Текущее исследование [ править ]

Предложение использовать солнечную печь в Узбекистане для питания Nd: YAG- лазера с солнечной накачкой было бы крупнейшей в мире системой такого рода с входной мощностью от солнечной энергии до 1 МВт . [8] Однако текущие исследовательские усилия сосредоточены на объединении продукции нескольких концентраторов меньшего размера [9], что является гораздо более достижимым подходом. [10]

См. Также [ править ]

  • Цикл закачки магния [11] [12]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Де Янг и др. Предварительный проект и стоимость 1-мегаваттной станции передачи из космоса иодидного лазера с солнечной накачкой, Технический меморандум НАСА, 1987 г. ( исходная версия , архив WebCite ), дата обращения 23.06.2011
  2. ^ Г. А. Ландис, "Новые подходы к GaAs-лазеру с солнечной накачкой", Optics Communications, 92 , стр. 261-265 (1992). ( Аннотация )
  3. ^ И. М. Цидулко, "Полупроводниковый лазер с накачкой солнечным излучением", Советский журнал квантовой электроники, 22 (5), стр. 463-466 (1992).
  4. ^ Ш. Д. Пайзиева; С.А. Бахрамов; А.К. Касимов. «Преобразование концентрированного солнечного света в лазерное излучение на малых параболических концентраторах» . Журнал возобновляемой и устойчивой энергетики . Научно-производственное объединение «Академприбор», Ташкент 100125, Узбекистан: Американский институт физики . 3 (5).CS1 maint: location ( ссылка )
  5. ^ «Могут ли лазеры помочь уменьшить нашу зависимость от ископаемого топлива?» . Архивировано из оригинала на 2016-05-15 . Проверено 5 мая 2009 .
  6. ^ "Лазер с накачкой солнечным светом и метод охлаждения лазера с накачкой солнечным светом, Заявка USPTO №: 20080225912" . Архивировано из оригинала на 2012-02-17 . Проверено 5 мая 2009 .
  7. ^ Джеффри А. Лэндис, "Перспективы полупроводниковых лазеров с солнечной накачкой", статья SPIE 2121-09, Laser Power Beaming, SPIE Proceedings Volume 2121, стр. 58-65, 27-28 января 1994 г. (дата обращения к веб-версии 2009-11 -10)
  8. ^ Бахрамов, С.А.; Пайзиев, Ш.Д .; Клычев, Ш.И .; Касимов А.К .; Абдурахманов, А.А. (2005). «Лазер на большом солнечном концентраторе». Труды CAOL 2005. Вторая международная конференция по передовой оптоэлектронике и лазерам, 2005 . 1 . С. 109–111. DOI : 10,1109 / CAOL.2005.1553831 . ISBN 0-7803-9130-6.
  9. ^ "Параболические зеркала концентрируют солнечный свет для питания лазеров" . Проверено 13 августа 2019 .
  10. ^ Пайзиев, Ш. D .; Бахрамов С.А.; Касимов, А.К. (2011). «Преобразование концентрированного солнечного света в лазерное излучение на малых параболических концентраторах». Журнал возобновляемой и устойчивой энергетики . 3 (5): 053102. DOI : 10,1063 / 1,3643267 .
  11. ^ a b Дункан Грэм-Роу (19 сентября 2007 г.). «Лазер на солнечной энергии» . Обзор технологий Массачусетского технологического института .
  12. ↑ Applied Physics Letters (2007), цитируется в [11]