Descripción del proyecto
Láseres de fibra de frecuencia única de bajo ruido y clase kilovatio
Los láseres de frecuencia única (SF, por sus siglas en inglés) producen luz casi monocromática con poco ruido, lo que resulta esencial para aplicaciones como la metrología y la tecnología LIDAR. Los límites de potencia actuales rondan los 400 vatios debido a problemas como la dispersión estimulada de Brillouin (SBS, por sus siglas en inglés) y la inestabilidad modal transversal (TMI, por sus siglas en inglés). Con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie, el equipo del proyecto KiLoS LASER pretende desarrollar láseres de fibra SF de clase kilovatio y bajo ruido optimizando el diseño del láser, utilizando fibras innovadoras dopadas con iterbio y aplicando técnicas para mitigar los efectos no lineales y térmicos. Esto no solo mejorará el rendimiento, sino que también profundizará nuestra comprensión de las interacciones entre la SBS y la TMI, lo que conducirá a modelos mejorados del sistema para optimizar parámetros y umbrales.
Objetivo
The focus of this project is the development of state-of-the-art kW-class, low noise, single frequency (SF) fiber laser. SF lasers operate with a single longitudinal mode, emitting quasi-monochromatic light with kHz-class linewidth and low intensity noise. This class of lasers are in great demand for precision time/frequency metrology, atom cooling, coherent LIDAR, and laser spectroscopy. However, power scaling SF fiber lasers, while maintaining its low noise properties and high beam quality has been a challenge due to the onset of stimulated Brillouin scattering (SBS) and transverse modal instability (TMI) that disrupt the stable system operation beyond a certain power level (known as threshold). But high-power (> 500 W) low-intensity noise, SF lasers with high beam quality are quintessential for building next generation interferometric gravitational wave detectors (GWDs) and efficient neutral beam injector systems for fusion reactors. The current state-of-the-art for these systems is limited to ~ 400 W in an all-fiber architecture. We intend to challenge it by developing kW-class, low-noise SF fiber laser by using optimized laser design, novel ytterbium-doped fibers (commercial and customized) and efficient techniques to suppress the undesirable nonlinear and thermal effects. Such a system would also be valuable in understanding the dynamics and interplay between SBS and TMI and developing an accurate system model for optimized laser parameters and threshold levels. For this, we seek to combine the expertise of the applicant (Roopa Prakash), in building kW-class, narrow linewidth (~10 GHz), polarization-maintaining fiber lasers with the expertise of Giorgio Santarellis group in developing state-of-the-art low-intensity noise, SF lasers using specialty fibers. The interdisciplinary nature of this project will generate advances beyond the state-of-the-art not only in the fields involved in its development, but also in those where this laser can be applied.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véase: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véase: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Convocatoria de propuestas
(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2022-PF-01
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HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF -Coordinador
75794 Paris
Francia