Лазеры мощностью в сотни киловатт: прорыв в тяжелой промышленности и термоядерном синтезе

Немецкие специалисты продемонстрировали передовые лазерные системы, способные трансформировать промышленный сектор, энергетику и строительство инфраструктуры. На предстоящем Международном конгрессе AKL’26, который пройдет в Ахене с 22 по 24 апреля, представители Института лазерных технологий Фраунгофера (ILT) представят прорывные решения в сегменте ультракороткоимпульсных (УКИ) и непрерывных лазеров, обладающих мощностью в десятки и сотни киловатт.

Средние показатели мощности УКИ-лазеров перешагнули порог в 10 кВт благодаря инновациям в рамках технологического кластера CAPS. В то же время установки непрерывного действия уже демонстрируют выходную мощность, исчисляемую сотнями киловатт. Подобный технологический скачок открывает широкие горизонты для горнодобывающей промышленности и тоннелестроения, где лазерное воздействие позволяет существенно ускорить дробление твердых пород.

Источник: Fraunhofer ILT, Aachen / Ralf Baumgarten

В судостроительной отрасли и тяжелом машиностроении применение лазеров гарантирует исключительную точность и скорость при раскрое и сварке сверхпрочных материалов большой толщины. Как отмечает Йохен Штолленверк (Jochen Stollenwerk), временно исполняющий обязанности директора ILT, внедрение таких методов кардинально повышает продуктивность лазерной обработки.

Модернизация железнодорожных путей и трубопроводных систем также становится перспективной нишей для лазерных установок. Хаген Циммер (Hagen Zimmer), руководитель TRUMPF SE + Co. KG, подчеркивает, что растущая коммерческая доступность оборудования знаменует важный этап в развитии индустрии. Снижение издержек делает технологию массовой, открывая доступ к рынкам фотоники с оборотом в сотни миллиардов евро.

Высокоэнергетические системы, в частности DPSS-лазеры, позиционируются как фундаментальные инструменты для развития термоядерной энергетики будущего. Благодаря прецизионности и огромной импульсной энергии они незаменимы для инициирования реакций синтеза и генерации вторичного излучения, включая рентгеновский и экстремальный ультрафиолетовый (EUV) спектры.

Однако наращивание сырой мощности — лишь один из векторов развития. Ученые ILT интегрируют в системы алгоритмы искусственного интеллекта и оптические нейросети для адаптивного формирования луча. Использование сложных трехмерных лазерных профилей позволяет достичь беспрецедентной скорости и качества обработки материалов.

Источник: iXBT