Cúlra Taighde agus Treoraithe le Déanaí
Tá snáithíní gloine shilice soladach-lárnach tar éis dul chun tosaigh le fada i réimse an tarchurtha optúla éifeachtach agus solúbtha, go háirithe i teileachumarsáid agus tionsclaíocht.léasair.
Mar sin féin, le haghaidh feidhmeanna tionsclaíocha a éilíonn tarchur léasair ardchumhachta, tá go leor dúshlán os comhair snáithíní optúla traidisiúnta.
Mar gheall ar phróisis neamhlíneacha cosúil le héifeacht Kerr, scaipthe Raman corraithe, agus teorainneacha damáiste do ghloine shilice, is minic nach mbíonn snáithíní traidisiúnta in ann léasair ardchumhachta a tharchur, rud a chuireann srian mór ar an dlús cumhachta inseachadta.
Soláthraíonn teacht chun cinn snáithíní log-lárnacha (HCFanna) smaointe nua chun an fhadhb seo a réiteach. I HCFanna, tá níos mó ná 99.99% den solas treoraithe comhchruinnithe i gcroílár líonta aer lárnach (nó bhfolús), rud a sheachnaíonn go leor de na teorainneacha a bhaineann le croíleacáin soladach sileacain nó snáithíní optúla traidisiúnta.
Ar ais i 2022, léirigh foireann i Southampton, an Ríocht Aontaithe, na buntáistí a bhaineann le dearadh HCF úrnua, ag tarchur 1kW de solas gar-infridhearg tonn leanúnach trí fhad 1km, rud a léiríonn go hiomlán acmhainneacht ollmhór na teicneolaíochta seo.
Sa staidéar is déanaí, leathnaigh an fhoireann raon feidhme na HCFanna a thuilleadh trí bíoga léasair 520 nm a tharchur go rathúil le buaicchumhacht cileavata trí HCF 300-méadar.
Ní hamháin go leathnaíonn an dul chun cinn seo cumas HCFanna go tonnfhaid ghlasa, ach tá sé suntasach freisin do go leor feidhmeanna tionsclaíocha.
Mar sin féin, tá dúshláin déantúsaíochta os comhair HCFanna a fhorbairt ag tonnfhaid infheicthe mar gheall ar a ngnéithe beaga struchtúracha. Chun na dúshláin seo a shárú, rinne an fhoireann taighde staidéar cuimsitheach neamhlíneach ar shnáithín lárnach log fadbhealaigh teannta iarbhír.
Fuair siad amach go bhfuil éifeachtaí neamhlíneacha HCFanna níos suntasaí sa réigiún infheicthe i gcomparáid leis an réigiún infridhearg, a chuirtear i leith an chroímhéid laghdaithe agus an tonnfhad oibriúcháin níos giorra.
Snáithíní log-lárnacha le haghaidh tarchur cumhachta léasair glas
Úsáideann an HCF a úsáidtear san obair seo prionsabal an tsolais threoraithe frith-athshondas. Tá an solas treoraithe teoranta ag sraith scannán tanaí gloine a bhaineann le croílár an tsnáithín. Baintear an dearadh seo amach trí fháinne amháin atá comhdhéanta de sheacht ribeadán cumhdaigh, agus na seacht gciseal cumhdach ag baint amach cothromaíocht mhaith idir caillteanas, caillteanas lúbthachta agus moirfeolaíocht.
Rinneadh an snáithín ag baint úsáide as an modh cruachta agus síneadh le gloine shilice comhleádh Heraeus F300, le croí-trastomhas de thart ar 20.7 µm agus trastomhas modh-réimse de 14.5 µm, agus tá sé in ann solas a threorú ó 515 nm go 618 nm le caillteanais faoi bhun 30 dB/km.
Cé go bhfuil fad tuairiscithe an tsnáithín 300 méadar, d'éirigh le foireann taighde Southampton roinnt ciliméadar snáithín a tháirgeadh ag baint úsáide as an bpróiseas.
Tá an snáithín sách neamhíogair freisin maidir le caillteanas lúbthachta, atá níos lú ná 0.1 dB/m le haghaidh cora níos mó ná 13 cm ar trastomhas ag an tonnfhad oibriúcháin 520 nm.
Soláthraíonn an dul chun cinn seo príomhthacaíocht teicneolaíochta do phróiseáil ábhar ardchruinneas agus ardéifeachtúlachta, go háirithe maidir le léasair ghlasa a chur i bhfeidhm.
Sa todhchaí, táthar ag súil go mbeidh ról tábhachtach ag an teicneolaíocht seo i dtionscail cosúil le déantúsaíocht feithiclí leictreacha, go háirithe i ngnéithe tábhachtacha cosúil le táirgeadh ceallraí.
