จีนสร้างอาวุธเลเซอร์ที่เบาและทรงพลังมาก

(แดน ตรี) – จีนเพิ่งจะเอาชนะอุปสรรคทางเทคนิคที่ยาวนานหลายทศวรรษในด้านเลเซอร์ทางการทหารได้สำเร็จ โดยเปิดศักยภาพที่ยิ่งใหญ่สำหรับการนำไปใช้ทั้งในด้านการสู้รบและการผลิต

ภาพประกอบลำแสงเลเซอร์ (ภาพ: Interesting Engineering)

นักวิทยาศาสตร์ ชาวจีนเพิ่งประกาศความก้าวหน้าครั้งใหม่ในด้านเทคโนโลยีการป้องกันประเทศ โดยพวกเขาพัฒนาอุปกรณ์เลเซอร์กำลังสูงได้สำเร็จ ซึ่งสามารถทำงานได้อย่างเสถียรในช่วงอุณหภูมิที่กว้างมาก ตั้งแต่ -50°C ในอาร์กติกไปจนถึง 50°C ในทะเลทรายซาฮารา โดยไม่ต้องใช้ระบบทำความเย็นหรือทำความร้อน

คาดว่าเทคโนโลยีนี้จะเปิดให้ใช้งานอย่างกว้างขวางทั้งในด้าน การทหาร และอุตสาหกรรม ขณะเดียวกันก็ยืนยันตำแหน่งของจีนในการแข่งขันด้านเทคโนโลยีเลเซอร์ระดับโลก

การออกแบบที่กะทัดรัด ประสิทธิภาพสูงในสภาวะที่รุนแรง

อุปกรณ์นี้ได้รับการพัฒนาโดยทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีการป้องกันประเทศแห่งชาติ (NUDT) ภายใต้การดูแลของศาสตราจารย์เฉินจินเป่า ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีเลเซอร์พลังงานสูงที่ได้รับรางวัลระดับชาติ

ตามการประกาศ ระบบเลเซอร์นี้มีกำลังการผลิต 2 กิโลวัตต์ แต่มีขนาดเพียงกระเป๋าเดินทางเท่านั้น ไม่จำเป็นต้องใช้ภาชนะทั้งใบเพื่อทำงานเหมือนอุปกรณ์เทียบเท่าที่ผลิตในยุโรปหรืออินเดีย

ระบบอาวุธเลเซอร์ HELMA-P ของฝรั่งเศสได้รับการออกแบบมาเพื่อต่อต้านยานบินไร้คนขับ (UAV) (ภาพถ่าย: Edrmagazine)

จุดเด่นของอุปกรณ์นี้คือความสามารถในการทำงานอย่างต่อเนื่องและมีเสถียรภาพในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิผันผวนสูงถึง 100°C ซึ่งถือเป็นความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของเทคโนโลยีเลเซอร์

ในขณะที่ระบบปัจจุบันถูกบังคับให้รวมเอาส่วนประกอบทำความเย็นหรือทำความร้อนเข้าไป แต่เครื่องของจีนกลับไม่จำเป็นต้องใช้ฮาร์ดแวร์ขนาดใหญ่ดังกล่าวเลย ขอบคุณการออกแบบออปติกที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมและความสามารถในการควบคุมอุณหภูมิภายใน

การทดสอบในห้องปฏิบัติการที่จำลองสภาพแวดล้อมตั้งแต่บริเวณอาร์กติกไปจนถึงทะเลทราย แสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์สามารถรักษาพลังงานได้เกิน 2 กิโลวัตต์ และสูงสุดถึง 2.47 กิโลวัตต์ที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส โดยมีประสิทธิภาพการแปลงพลังงานสูงถึง 71% และคุณภาพลำแสงที่เกือบสมบูรณ์แบบ

ความลับจากวัสดุหายากและการออกแบบที่ก้าวล้ำ

ความก้าวหน้าดังกล่าวเกิดขึ้นได้จากชุดโซลูชันการออกแบบที่สำคัญ เลเซอร์ใช้ลำแสงปั๊มแบบลอยตัวต่ำขนาด 940 นาโนเมตร ส่งผ่านไดโอดไฟเบอร์ออปติก 27 ตัว และประกอบด้วยคอยล์ไฟเบอร์ที่เจือด้วยอิตเทอร์เบียม ซึ่งเป็นธาตุหายากที่มีสำรองทั่วโลกส่วนใหญ่ควบคุมโดยจีน

ตาม SCMP โครงสร้างควอนตัมพิเศษของอิตเทอร์เบียมช่วยให้สามารถแปลงพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิแวดล้อม

โครงสร้างควอนตัมที่มีเอกลักษณ์เฉพาะของอิตเทอร์เบียมซึ่งเป็นธาตุหายากช่วยให้ระบบเลเซอร์สามารถเอาชนะอุปสรรคทางเทคนิคที่มีมายาวนานหลายทศวรรษได้ (ภาพ: SE)

โครงสร้างส่วนกลางของอุปกรณ์คือตัวสะท้อนแสงสองชั้น ซึ่งใช้เครือข่ายสะท้อนแสงที่ปลายทั้งสองด้านของเส้นใยแก้วนำแสงเพื่อขยายลำแสงโฟตอนให้เป็นเลเซอร์ขนาด 1,080 นาโนเมตร ซึ่งมีความยาวคลื่นที่สามารถสร้างความเสียหายได้สูง

การออกแบบนี้ไม่เพียงแต่เพิ่มประสิทธิภาพการปล่อยมลพิษเท่านั้น แต่ยังป้องกันการรบกวนของแสงอีกด้วย และช่วยรักษาเสถียรภาพระหว่างการใช้งาน

ตามที่ทีมวิจัยได้กล่าวไว้ ความสามารถในการทำงานในช่วงอุณหภูมิที่กว้างจะมีบทบาทสำคัญในอนาคต เนื่องจากเลเซอร์ไฟเบอร์ถูกนำมาใช้เพิ่มมากขึ้นในการตัดที่แม่นยำ มาตรการป้องกันทางออปโตอิเล็กทรอนิกส์ และเทคโนโลยีอุตสาหกรรมและการป้องกันประเทศอื่นๆ

“เราจะขยายขอบเขตการวิจัยเชิงทดลองต่อไป โดยมุ่งหวังที่จะเพิ่มกำลังเอาต์พุตและเพิ่มช่วงอุณหภูมิการทำงานให้เหมาะสมกับความต้องการการใช้งานภาคสนามภายใต้สภาวะแวดล้อมทุกประเภท” ผู้เขียนกล่าว

ที่มา: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/trung-quoc-che-tao-vu-khi-laser-sieu-nhe-sieu-manh-20250623081155594.htm