Cientistas da China trouxeram uma inovação impressionante ao desenvolver um laser portátil de fibra de 2 kW, projetado para operar em condições climáticas extremas, que vão desde 50 °C negativos no Ártico até 50 °C positivos no deserto do Saara. Essa conquista tecnológica representa um avanço significativo, especialmente considerando que sistemas similares disponíveis no mercado dependem de grandes estruturas de resfriamento.

Liderado pelo pesquisador Chen Jinbao, da Universidade Nacional de Tecnologia de Defesa, o projeto é um testemunho da versatilidade e eficiência dos lasers de fibra. O novo dispositivo é capaz de estabilizar seu desempenho em variações térmicas de até 100 graus, uma façanha notável que pode ter aplicações tanto na indústria quanto na defesa.

Os pesquisadores utilizaram um conjunto de escolhas técnicas inovadoras para alcançar essa conquista. Por exemplo, o dispositivo incorpora lasers de bombeamento de 940 nm, que apresentam baixa deriva térmica, assim como a injeção de luz por 27 diodos dispostos em direções opostas, uma estratégia pensada para maximizar a eficiência. Para proteger os componentes sensíveis ao calor, foram posicionados combinadores de bombeamento fora do ressonador, e as fibras dopadas com itérbio foram enroladas em estruturas de 8 cm de diâmetro, minimizando assim interferências ópticas indesejadas.

O núcleo do sistema é um ressonador óptico de dupla camada, que interage com fibras dopadas com itérbio. Quando ativados, os íons de itérbio emitem fótons que são amplificados, resultando em um feixe de 1.080 nm. Em testes que simularam condições extremas, o laser conseguiu manter uma potência acima de 2 kW, alcançando um pico de 2,47 kW e atingindo uma eficiência de 71%.

O itérbio, um elemento de terras raras amplamente dominado pela China, é essencial para o desempenho otimizado do laser, graças à sua capacidade de conversão energética e resistência térmica. Isso confere à China uma vantagem estratégica na fabricação de equipamentos tecnológicos avançados.

Diferentemente de muitos modelos concorrentes, cuja operação exige unidades de resfriamento volumosas, este novo laser portátil se assemelha em tamanho a uma mala, o que facilita sua mobilidade e rápida implantação em campos de batalha ou ambientes hostis. A crescente demanda por lasers de fibra que podem operar sob temperaturas extremas é impulsionada por suas aplicações em corte de precisão, contramedidas optoeletrônicas e manufatura industrial. A equipe de Chen destaca que, à medida que as necessidades tecnológicas aumentam, inovações como essa serão cruciais para atender às expectativas do mercado global.