Výzkumný tým Vláknové lasery a nelineární optika provádí špičkový výzkum v oblasti laserových technologií a hledá inovativní řešení pro vláknové lasery nové generace. Zaměřujeme se na vývoj pokročilých technik dopování, skládání preforem a tažení optických vláken, což nám umožňuje překonávat dosavadní limity účinnosti, maximálního výkonu i nejvyšší dosažitelné energie pulzů z vláknových laserů a zesilovačů.
Oblasti výzkumu
Vláknové preformy a technologie tažení
Od roku 2007 jsme průkopníky technologie dopování preforem ze suspenzí nanočástic. Tato technologie umožňuje dosažení vyšších koncentrací dopantů a jejich rovnoměrnější rozložení, než umožňuje standardní dopování z roztoku. V kombinaci s naší pokročilou technologií skládání preforem jsme schopni připravit vlákna se speciální geometrií a vlastnostmi přizpůsobenými na míru náročným požadavkům laserů s vysokým výkonem.
Hypocykloidní optická vlákna s dutým jádrem
Zkoumáme potenciál hypocykloidních optických vláken s dutým jádrem, které nabízejí unikátní vlastnosti v podobě nízkých ztrát, vysokého prahu poškození, rozšířeného přenosového pásma, nízké nelinearity a disperze ovlivnitelné návrhem vlákna. Tato vlákna jsou klíčovou technologií umožňující vývoj nových druhů ultrarychlých laserů jak pro výzkumné účely, tak i průmyslové využití.
Vysokovýkonné vláknové lasery a zesilovače
Aktivně se zapojujeme do výzkumu vysokovýkonových vláknových laserů a zesilovačů se zaměřením na zvýšení účinnosti, energie pulzu a průměrného výstupního výkonu. Jde o průlomový výzkum pro vláknové laserové systémy se širokým uplatněním od obrábění materiálů, až po aplikace v medicíně a obraně.
Pólování nelineárních optických krystalů
Naše výzkumné aktivity zahrnují také pólování nelineárních optických krystalů, které je nezbytné pro vývoj účinných zařízení s frekvenční konverzí. Úprava nelineárních vlastností optických krystalů umožňuje vysoce efektivní konverzi svazků našich laserů na nové vlnové délky.
Transparentní keramika pro budoucí vláknové lasery
Náš výzkumný tým stojí v čele vývoje pokročilých transparentních keramických materiálů určených pro použití ve vláknových laserech s vysokým výkonem. Zkoumáme široké spektrum keramik dopovaných ionty vzácných zemin (RE – rare-earth), mezi něž patří např. Y₂O₃, 2Al₂O₃-3SiO₂, YAG a (Ho)₂B₂O₇, kde A = Y, La, Yb, Lu a B = Ti, Zr nebo Hf.
Tyto materiály nabízejí významné výhody oproti tradičním skleněným vláknům, jako je vyšší tepelná vodivost, lepší mechanická pevnost, vyšší účinný průřez emise a možnost dosažení vyšších koncentrací dopantů iontů vzácných zemin. Naším cílem je optimalizace vlastností těchto transparentních keramik tak, aby došlo k dalšímu zlepšení výkonu budoucích vysoce výkonných laserů a zesilovačů. Posouváním hranic materiálového výzkumu chceme umožnit vznik efektivnějších a lépe škálovatelných laserových systémů s vyšší spolehlivostí a odolností i při extrémních provozních podmínkách.