मानवता असीमित स्वच्छ ऊर्जा के दोहन के कगार पर खड़ी है, जिसमें उच्च ऊर्जा वाली लेजर तकनीक महत्वपूर्ण उत्प्रेरक के रूप में काम कर रही है। नियंत्रित परमाणु संलयन की खोज में, वैज्ञानिक लगातार लेजर क्षमताओं की सीमाओं को आगे बढ़ा रहे हैं। यह आलेख इन अत्याधुनिक प्रयासों के समर्थन में एक्सेल के तकनीकी योगदान पर प्रकाश डालते हुए, जड़त्वीय कारावास संलयन और प्रकाश-पदार्थ इंटरैक्शन अनुसंधान में उच्च-ऊर्जा लेजर सुविधाओं के अनुप्रयोगों की पड़ताल करता है।
उच्च-ऊर्जा लेजर को स्पंदित लेजर सिस्टम के रूप में परिभाषित किया गया है जो 100 मिलीजूल या उससे अधिक की आउटपुट ऊर्जा देने में सक्षम है। प्रवर्धन के माध्यम से, ये सिस्टम किलोजूल या मेगाजूल तक पहुंचने वाले ऊर्जा स्तर को प्राप्त कर सकते हैं। जब नैनोसेकंड-स्केल पल्स अवधि के साथ जोड़ा जाता है, तो ऐसी उच्च पल्स ऊर्जा असाधारण चरम ऑप्टिकल शक्ति में बदल जाती है - उदाहरण के लिए, 10 नैनोसेकंड में वितरित 1 जूल सैकड़ों मेगावाट में चरम शक्ति का उत्पादन करता है। फाइबर लेजर तकनीक वर्तमान में उच्च-शक्ति लेजर अनुप्रयोगों के लिए सबसे कुशल दृष्टिकोण का प्रतिनिधित्व करती है, जो दूरसंचार क्षेत्र द्वारा संचालित व्यापक औद्योगिक विकास से लाभान्वित होती है।
जड़त्वीय कारावास संलयन (आईसीएफ) अनुसंधान में, उच्च-ऊर्जा लेजर ड्यूटेरियम-ट्रिटियम ईंधन को संलयन स्थितियों में संपीड़ित और गर्म करने के लिए आवश्यक अत्यधिक तापमान और दबाव उत्पन्न करते हैं। संलयन से परे, ये लेजर प्लाज्मा भौतिकी और उच्च-ऊर्जा-घनत्व भौतिकी में प्रकाश-पदार्थ की बातचीत का अध्ययन करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
फ़्रांस की LULI2000, यूके की STFC लेज़र सुविधा, या संयुक्त राज्य अमेरिका में नेशनल इग्निशन फैसिलिटी (NIF) और फ़्रांस में लेज़र मेगाजूल (LMJ) जैसी मेगाजूल-श्रेणी प्रणालियों जैसी बड़े पैमाने की लेज़र सुविधाओं के लिए, लेज़र पल्स का सटीक अस्थायी नियंत्रण एक मूलभूत आवश्यकता का प्रतिनिधित्व करता है। पल्स शेपिंग तकनीक लेजर ऊर्जा वितरण पर सटीक नियंत्रण, संलयन दक्षता और प्रयोगात्मक विश्वसनीयता को बढ़ाने में सक्षम बनाती है।
एक्सेल का मॉडबॉक्स-फ्रंटएंड सिस्टम टेम्पोरल पल्स शेपिंग प्रदर्शन में एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है। उच्च पुनरावृत्ति दर को बनाए रखते हुए मनमाने अस्थायी प्रोफाइल के साथ लेजर पल्स उत्पन्न करने में सक्षम, यह एकीकृत समाधान पारंपरिक मॉड्यूलेशन दृष्टिकोण की तुलना में बेहतर कंट्रास्ट और स्थिरता प्रदान करता है।
मेगाजूल-स्केल लेजर सुविधाएं मिलीमीटर-स्केल लक्ष्यों पर सैकड़ों लेजर बीमों को सटीक रूप से सिंक्रनाइज़ करके असाधारण जटिल प्रयोग करती हैं। ये प्रयोग तीव्र विद्युत चुम्बकीय गड़बड़ी और विकिरण वातावरण उत्पन्न करते हैं, जिसमें स्पंदित एक्स-रे, 14 एमईवी न्यूट्रॉन और गामा विकिरण शामिल हैं। इन प्रायोगिक कक्षों के भीतर, सभी उपकरण - लेजर और प्लाज्मा डायग्नोस्टिक्स से लेकर नियंत्रण प्रणाली तक - तीव्र विकिरण जोखिम के तहत विश्वसनीय रूप से संचालित होने चाहिए।
फाइबर-ऑप्टिक तकनीक इन वातावरणों में कई लाभ प्रदान करती है, जिसमें अंतर्निहित कठोरता और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के प्रति प्रतिरोधक क्षमता शामिल है। विशिष्ट फाइबर सिस्टम महत्वपूर्ण माप उपकरणों के रूप में काम करते हैं, जो वास्तविक समय डेटा संग्रह को सक्षम करते हैं - विशेष रूप से लेजर पल्स टाइमिंग और आकार देने वाले अनुप्रयोगों के लिए।
एक दशक से अधिक समय से, एक्सेल ने एनआईएफ और एलएमजे सहित सुविधाओं के लिए विकिरण-कठोर डायग्नोस्टिक फाइबर के विशेष आपूर्तिकर्ता के रूप में काम किया है। ये विशेष फाइबर प्रायोगिक लक्ष्यों के निकट उच्चतम विकिरण वातावरण में भी डेटा गुणवत्ता और सटीकता बनाए रखते हैं। उनके विकास से पहले, पर्याप्त लक्ष्य जानकारी पुनर्प्राप्त करने में असमर्थता के कारण कई प्रयोग प्रभावी ढंग से "अंधा" तरीके से आगे बढ़े।
लैबएच6 संयुक्त प्रयोगशाला, एक्सेल और ह्यूबर्ट क्यूरियन प्रयोगशाला (सीएनआरएस/आईओजीएस/सेंट-इटियेन विश्वविद्यालय) के बीच सहयोग के माध्यम से स्थापित, चरम वातावरण के लिए फाइबर-ऑप्टिक प्रौद्योगिकियों को विकसित करने पर केंद्रित है। सिलिका फाइबर पर विकिरण प्रभावों पर शोध विकिरण-प्रेरित क्षीणन (आरआईए) प्रदर्शन में निरंतर सुधार लाता है - विकिरणित फाइबर में प्रकाश संचरण को सीमित करने वाला प्राथमिक कारक। ये विकास डेटा विश्वसनीयता को बढ़ाते हुए विकिरण-गहन अनुप्रयोगों में फाइबर जीवनकाल का विस्तार करते हैं।
