Laserski prenos v vlaknih s-trdnim jedrom težko hkrati ohranja visoko kakovost žarka in visoko moč, kar močno omejuje njegovo uporabo v industriji. Pred kratkim je raziskovalna skupina iz Laboratorija za svetlobo Nanhu na Nacionalni univerzi za obrambno tehnologijo v sodelovanju z ustreznimi institucijami dosegla prvi-učinkovit in stabilen prenos po vseh-optikih 2kW visoko-zmogljivega laserja na ultra-dolgi razdalji 2,45 kilometra z uporabo votlih-jedrnih vlaken. Ta preboj označuje prehod visoko{10}}zmogljivega prenosa energije na-razdalje prek votlega-jedrnega vlakna iz teoretičnega raziskovanja v praktično inženirsko uporabo.
V zadnjih letih je povpraševanje po prilagodljivem-prenosu visoko-zmogljivih laserjev na velike razdalje močno naraslo. Vendar lahko tradicionalna vlakna s trdnim{3}}jedrom prenašajo samo 5 kW moči na 20 metrov, razdalja prenosa pa se pri 8 kW-daleč od industrijskih zahtev strmoglavi na samo 3 metre. V primerjavi z vlakni s trdnim{10}}jedrom ponujajo votla{11}}jedrna vlakna prednosti, kot so nizka zakasnitev, majhne izgube in nizki nelinearni koeficienti. Vendar pa so obstoječi-zmogljivi laserski prenosni sistemi, ki uporabljajo votla-jedrna vlakna, v prvi vrsti odvisni od optičnih komponent, kot so leče, zaradi česar so dovzetni za vplive iz okolja in imajo za posledico slabo stabilnost. Zato je razvoj popolnoma optično{16}}sklopljene tehnologije ključna pot do izdelave stabilnih, kompaktnih in praktičnih laserskih sistemov z votlimi{17}}jedrimi vlakni.
Dr. Shi Jing, prvi avtor prispevka, je pojasnil, da je ekipa za doseganje resnično stabilnega in učinkovitega sistema »vse-oplakna« zasnovala pet-cevno dvojno-vgnezdeno anti-resonančno votlo-jedrno vlakno z načinom-polja, ki se ujema s trdnim-jedrnim vlaknom. Z optimizacijo simulacije so določili optimalne strukturne parametre in uspešno izvlekli vlakna z ultra-nizkimi-izgubami-jedra. Ekipa je premagala izzive pri fuzijskem spajanju z nizkimi-izgubami med kvarčnimi in votlimi-jedrnimi vlakni, ujemanju polja načina in visoko{15}}zmogljivem-tehnologiji omejevanja konca vlaken. Dosegli so prvi-na-laserski prenos na velike{18}}razdalje skozi-jedrno-strukturo z vso-vlaknenimi votlimi vlakni, ki ohranja skoraj{22}}difrakcijsko-omejeno kakovost žarka. Tako prenosna moč kot razdalja predstavljata najvišjo mednarodno raven.
"Čeprav je razdalja prenosa 2,45 kilometra omejena s trenutno razpoložljivimi dolžinami vlaken, razvita tehnologija utira pot za prihodnji učinkovit laserski prenos na še večje razdalje," je dejal Shi Jing.
Ustrezni avtor Chen Zilun je opazil, da v primerjavi s tradicionalnimi vlakni s trdnim-jedrom vlakno z ultra-nizkimi-izgubami-jedra podaljša učinkovito prilagodljivo prenosno razdaljo za dva reda velikosti. Ta preboj zagotavlja tehnično podporo za inženirske aplikacije fleksibilnega-laserskega prenosa na velike razdalje v industrijskih okoljih s širokim potencialom na več področjih. Na primer, pri industrijski obdelavi lahko oddaljeni fleksibilni laserski prenos poveča razdaljo med operaterji in nevarnimi delovnimi območji, kar znatno poveča varnost delovanja. V znanstvenih raziskavah lahko vlakna z votlim-jedrom zajamejo in pospešijo delce s pritiskom sevanja, kar omogoča razvoj novih »senzorjev letečih delcev«, ki delujejo na kilometrskih-razsežnostih.
»Čeprav stroški votlih{0}}jedrnih vlaken trenutno presegajo stroške običajnih vlaken, to predvsem izhaja iz nastajajoče faze industrializacije, za katero so značilni zapleteni proizvodni procesi in prostor za izboljšanje donosa. Ko tehnologija dozori, se proizvodnja povečuje in se zgornje{2}}naslednje industrijske verige razvijajo sinergistično, se pričakuje, da bodo stroški votlih{3}}jedrnih vlaken začeli vztrajno padati poti, ki utira pot obsežni-razmestitvi v posebnih aplikacijah-visoke vrednosti." Chen Zilun je izjavil, da bo raziskovalna skupina dodatno optimizirala strukture vlaken, povečala učinkovitost spajanja, povečala prenosno moč in razdaljo ter raziskala širše scenarije uporabe.
