第四百零五章 组织实战模拟确实很有必要
张恒他们提出了一种新型的半导体激光阵列泵浆结构,通过独特的多层叠加和波长梳理设计,可以显著提高泵浆功率密度。
“如果这个设计能够实现,我们就可以用相对便宜且功率很高的半导体激光二极管,来泵浦更大体积和更高增益的固体激光器了。”
不过,在具体实现过程中,工程师们也遇到了重重阻力。
由于发光芯片阵列的数量太多,封装散热就成了一大难题。
此外,如何有效耦合和聚焦大功率泵浆光也是个巨大的挑战。
“我们试过无数种散热结构,可是光腔附近的温度还是很难控制。”
冷却系统课题小组的肖宁无奈地说:“热阻太大了,热散射也太猛烈了,如果再不想办法,这么高的功率密度只怕会把整个阵列都烧穿。”
“泵浆光的聚焦和耦合效率也很头疼。”
激光器件小组的赵敏说:“纵模和横模失谐造成的损耗太严重了,我们要重新优化光学系统,采用相位控制和主动成形技术,最大限度减少光束的杂散和畸变。”
仿佛又回到了最初“热”力交加的日子。
一次次的挑战和困难并没有磨灭团队的斗志,相反,克服困难,化解风险,对科研人员来说正是一种强大的内在驱动力。
“我们一定要迎难而上,找到根本的解决之道。”
克服“光之盾”升级面临的困难绝非易事,但张恒和他的团队并未气馁。
相反,大家以更加积极的心态投入到了攻关之中。
实验室里,工程师们熬红了双眼,对散热结构和光学系统进行了无数次仿真计算和优化。
材料实验组则继续摸索着新型复合陶瓷材料的制备工艺,寻求进一步降低缺陷密度的途径。
“这个新设计的微通道制冷结构,冷却效率确实有了很大提升。”
肖宁指着屏幕上的三维模型说:“不过在高功率下,光通道附近还是会出现局部热斑,我们得在光学系统方面作出调整,将热源更均匀地分布开来。”
“我们可以对泵浆光束进行主动整形,让其功率密度分布更加均匀。”
赵敏提出了自己的想法:“此外,芯片阵列的排布方式也需要优化,尽可能减少激光模式的失谐干扰。”
大家热烈地讨论着各种可能的优化方案。
办公室里,白板上密密麻麻地写满了各种公式推导和结构设计。
“理论上这个二维导热基质有望进一步降低热阻,不过需要解决材料的机械强度问题。”
张恒边推敲着数据,边提出新的思路:“我们或许可以借鉴最新的石墨烯气凝胶技术,结合金属基复合材料,来制造新型的散热基底?”
“这个构思很有启发性。”
陈教授赞许地点点头:“我们可以充分利用石墨烯的优异热传导性,同时用金属网络提供必需的机械强度,实验室已经在尝试合成这种新型纳米材料了。”
与此同时,材料工艺组也取得了突破性进展。
通过对生长工艺的精细调控,他们制备出了缺陷密度极低的光学陶瓷样品。
“快看这个透镜级样品,光致发光光谱完全不现漏,说明晶体完整性很高。”
林萍激动地说:“我们终于攻克了缺陷这一难关!”
“太棒了!”
张恒听到这个好消息,眼睛一亮:“现在我们就可以着手制备新一代的激光增益介质,为兆瓦级激光器铺平了道路。”
团队集中全部力量进行系统组装和测试。
研发的最后阶段异常繁忙。大家分工协作,有条不紊地推进着各项工作。
张恒亲自监督激光器装配,时刻关注着工艺流程中的各个细节。
赵敏则带领光学团队精心校准光路,确保泵浆光可以高效注入光腔。
肖宁的冷却小组也加班加点,将前沿的制冷技术融入到了“光之盾”的热管理系统中。
终于,在一次全体动员的集成测试中:“光之盾”焕然重生,展现出了前所未有的能力。
“注意,我们现在开始做功率提升测试。”
激光实验室里,张恒正了正神情说道。
几秒钟后,一条耀眼的激光束从光腔喷薄而出,在靶场上划出一道炽热的光痕。
张恒和工程师们专注地盯着仪器读数,屏息以待。
“输出功率超过1.2兆瓦!”
激光功率监测系统的显示数值不断攀升。
“光束质量系数达到4.5,已经超过设计指标!”
光束分析仪上也传来了振奋人心的数据。
“太棒了!兆瓦级激光器终于诞生了!”
张恒和大家击掌庆祝。
经过艰辛努力,他们终于缔造了这个里程碑式的成就。