Un láser bombeado por energía solar (o láser alimentado por energía solar) es un láser que comparte las mismas propiedades ópticas que los láseres convencionales, como la emisión de un haz que consiste en radiación electromagnética coherente que puede alcanzar una alta potencia , pero que utiliza la radiación solar para bombear el medio láser. . Este tipo de láser se diferencia de otros tipos porque no requiere ninguna fuente de energía artificial.
Los dos medios láser más estudiados para láseres de bombeo solar han sido el yodo , [1] con una longitud de onda láser de 1,31 micrómetros, y el NdCrYAG , que emite láser a una longitud de onda de 1,06 micrómetros. Landis [2] y otros también han propuesto láseres semiconductores bombeados por energía solar . [3]
Los láseres bombeados por energía solar no se utilizan comercialmente porque el bajo costo de la electricidad en la mayoría de los lugares significa que otros tipos de láseres más eficientes que funcionan con energía eléctrica pueden usarse de manera más económica. Los láseres bombeados por energía solar podrían resultar útiles en lugares fuera de la red.
Se pueden producir polvos dispersos de grano muy fino mediante el uso de tecnología de síntesis láser. [4]
Un líder en este campo es Shigeaki Uchida y su equipo en Japón (Tokio/Osaka). [5] Su diseño utiliza lentes de Fresnel y un láser NdCrYAG bombeado por energía solar para impulsar un ciclo basado en magnesio, que produce gas hidrógeno como producto. [6]
Dado que no hay electricidad en la red en el espacio, la mayoría de las naves espaciales actuales utilizan fuentes de energía solar, en su mayoría células solares fotovoltaicas . Alimentar láseres requiere altos niveles de energía, por lo que la ineficiencia de las células solares fotovoltaicas (generalmente menos del 27%) motiva el interés en el bombeo solar de láseres. [7] Otros beneficios potenciales de los láseres bombeados por energía solar podrían ser un peso reducido y una cantidad reducida de componentes, lo que ofrece una mayor confiabilidad (número reducido de modos de falla) en comparación con un láser bombeado eléctricamente alimentado por células fotovoltaicas. También se pueden utilizar para comunicaciones en el espacio profundo , sensores de las condiciones de la Tierra, detección y seguimiento de objetos en el espacio, así como transmisión de energía.
Ha habido propuestas para utilizar un láser bombeado por energía solar para la conversión de energía solar, y se ha demostrado cómo convertir eficientemente energía solar en eléctrica, aprovechando la amplificación láser y el uso dentro de la cavidad de un convertidor de baja eficiencia, como las células fotovoltaicas. [8]
Una propuesta para utilizar el horno solar de Uzbekistán para alimentar un láser Nd:YAG con bombeo solar habría sido el sistema más grande del mundo de su tipo, con hasta 1 MW de potencia de entrada solar. [9] Sin embargo, los esfuerzos de investigación actuales se centran en combinar la producción de varios concentradores más pequeños, [10] un enfoque que es mucho más factible. [11]
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