科学家制造了有史以来最好的太阳能激光器

时间:2020-09-27 11:21来源:光粒网作者:yeyan 点击:
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摘要:最新研究表明,工作中的太阳能激光器不需要弯曲的反射镜收集器。

关键字:激光,激光技术,太阳能激光器

  最新研究表明,工作中的太阳能激光器不需要弯曲的反射镜收集器。
 
  结果是像太阳能电池这样的平面设计,可以吸收更多,更少的直射阳光。
 
  科学家说,有了概念证明,他们可以进一步调整设计。
 
  日本和德国的科学家在太阳能激光器领域取得了突破,他们已经彻底改变了局面。
 
 
  他们说,这是第一次,太阳激光不仅仅是像超级反派的大角度镜子。新设计涉及一公里的硅纤维,其中掺有钕同位素,然后保存在圆柱形的溶液容器中。整个组件充当太阳能收集器,但不需要弯曲镜的笨拙尺寸和低效率。
 
  在“ 通信物理学”中,庞大的国际团队描述了现有太阳激光器(SPL)的问题:
 
  “ [大多数] SPL仍依赖具有数千个聚光系数的透镜或反射镜聚光系统。这种聚光光学器件限制了SPL的实用性,因为它们价格昂贵并且需要非常精确地跟踪太阳,这在强风下具有挑战性。因此,该系统笨拙,并且资本和运营成本都令人望而却步。”
科学家制造了有史以来最好的太阳能激光器
 
  这些SPL也仅在阳光直射下工作,因此需要一种可以在“漫射”阳光下繁衍生息的解决方案,这种情况在更常见的大气条件下也可以实现。
 
  他们的设计就是所谓的“平板” SPL设计,这意味着它的安装方式与传统的光伏太阳能板相同。整个圆柱体(内部装有溶液和纤维,顶部装有镜子)可以收集更多的漫射光和不同角度的阳光。该团队写道:“该设备是平面的和无源的,并且可以容易地按比例放大,而无需通过串联连接模块来损失光束质量。”
 
  这个想法很简单:
 
  “腔室的主体具有高反射性,而顶部窗口是二向色镜,可透射入射的阳光并捕获敏化剂发出的荧光。顶部窗户的自然阳光照射达到60%时,达到激光振荡阈值。计算表明,太阳能到激光的功率转换效率最终可以达到8%。”
 
  充满腔室的“高反射”溶液是罗丹明6G,它是一种极富荧光性的染料,在这种设置中充当“敏化剂”,就像催化剂一样,但是一种非常特殊的溶液,仅用于增加光能的保留和集中。 。盘绕在内部的光纤可以像“光纤”一样传输和吸收光。
 
  科学家们使用不同的顶镜对他们的装置进行了测试,以找到最高效,最发光的选择,他们发现最好的选择不是反射率最高或最小,而是恰好在中间。经过50%到100%的测试,80%的反射镜产生了最强大的激光。该团队解释说:“当使用80%的输出耦合器时,最大输出功率值为1.3 mW。”
 
  但是通过使用99%的反射镜,甚至观察到了最低量的“激光”。科学家们说,尽管本文描述了概念验证,但尝试了组件和不同的几何形状,却可以找到最有效的设计方案。
 
  他们总结道:“我们相信,开发的设备是朝着在各种能量转换应用中利用SPL迈出的重要一步。”
 
【光粒网综合报道】( 责任编辑:yeyan )
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