Ласерски пренос у влакнима са чврстим{0}}језгром се бори да истовремено одржи висок квалитет зрака и велику снагу, што озбиљно ограничава његову индустријску примену. Недавно је истраживачки тим из Лабораторије за светлост Нанху на Националном универзитету за одбрамбену технологију, у сарадњи са релевантним институцијама, постигао први-икад ефикасан и стабилан-пренос по свим влакнима 2кВ велике-ласера на ултра-великој удаљености од 2,45 километара{8} помоћу шупљих влакана са језгром. Овај пробој означава прелазак-преноса енергије на велике раздаљине-преносом енергије преко шупљих-влакана са теоретског истраживања на практичну инжењерску примену.
Последњих година потражња за флексибилним{0}}преносом ласера велике снаге-на велике удаљености значајно је порасла. Међутим, традиционална влакна са чврстим-језгром могу да пренесу само 5кВ снаге на 20 метара, а даљина преноса пада на само 3 метра при 8кВ-што је далеко од индустријских захтева. У поређењу са чврстим{10}}влакнима са језгром, влакна са шупљим језгром{11}} нуде предности као што су ниско кашњење, мали губици и ниски нелинеарни коефицијенти. Међутим, постојећи-системи ласерског преноса велике снаге који користе шупља-влакана првенствено се ослањају на оптичке компоненте као што су сочива, што их чини подложним утицајима околине и резултира лошом стабилношћу. Због тога је развој технологије са{16}у потпуности спојеним влакнима кључни пут ка изградњи стабилних, компактних и практичних{17}}ласерских система са шупљим влакнима.
Др Ши Ђинг, први аутор рада, објаснио је да је тим за постизање заиста стабилног и ефикасног система „свих-влакана“ дизајнирао пето{2}}двоструко-угнежђено анти-резонантно шупље-језгро влакна са начином-подударања поља са чврстим-језгром. Кроз оптимизацију симулације, утврдили су оптималне структурне параметре и успешно извукли влакна са ултра-малим-супљим губицима-. Тим је превазишао изазове у вези са ниским-спојивањем фузионих спојева између кварцних и шупљих{14}}влакана, усклађивањем поља режима и{15}}технологијом затварања крајњих влакана велике снаге{16}}. Остварили су први светски{18}}на даљину велике-ласерске трансмисије кроз -супље влакна-структуру језгра, одржавајући скоро{22}}дифракцију-ограниченог квалитета зрака. И преношена снага и удаљеност представљају највише нивое на међународном нивоу.
„Иако је раздаљина преноса од 2,45 километара ограничена тренутно доступним дужинама влакана, развијена технологија утире пут будућем ефикасном ласерском преносу на још веће удаљености“, навео је Ши Ђинг.
Аутор за дописивање Чен Зилун је приметио да у поређењу са традиционалним чврстим-влакнима са језгром, влакна са ултра-малим-шупљим губицима-језгром продужавају ефективну флексибилну даљину преноса за два реда величине. Овај напредак пружа техничку подршку за инжењерске примене-флексибилног ласерског преноса на велике удаљености у индустријским окружењима, са широким потенцијалом у више области. На пример, у индустријској преради, даљински флексибилни ласерски пренос може повећати растојање између оператера и опасних радних зона, значајно повећавајући безбедност у раду. У научним истраживањима, влакна са шупљим језгром-могу да хватају и убрзавају честице преко радијационог притиска, омогућавајући развој нових „сензора летећих честица“ који раде на километрским{9}}димензијама.
„Иако трошкови шупљих{0}}влакана тренутно премашују трошкове конвенционалних влакана, то првенствено произилази из фазе индустријализације у настајању, коју карактеришу сложени производни процеси и простор за побољшање приноса. Како технологија сазрева, производња се повећава, а узводни-низводни индустријски ланци се развијају синергистички, очекује се да ће шупља-трошкови ући на ниже путање језгра влакана начин за-примену великих размера у одређеним-апликацијама велике вредности." Чен Зилун је изјавио да ће истраживачки тим даље оптимизовати структуре влакана, побољшати ефикасност спајања, повећати снагу преноса и удаљеност и истражити шире сценарије примене.
