VIVA Tekno – Drone transportasi diketahui mengandalkan laser LiDARS (Light Detection and Ranging) untuk mengukur denyut nadi yang memantul kembali dari permukaan untuk mengukur jarak. Penelitian baru telah menggambarkan cara untuk meningkatkan kekuatan radiasi tersebut.
Sebuah metode menghasilkan radiasi laser berkekuatan tinggi yang diperlukan untuk pengembangan drone transportasi telah ditemukan oleh para ilmuwan Rusia di Ioffe Physical-Technical Institute of the Russian Academy of Sciences di St Petersburg.
Drone transportasi yang telah dibuat baru-baru ini hanya dapat bekerja dengan menggunakan laser LiDARS (Light Detection And Ranging).
Laser ini mengumpulkan data tentang permukaan dengan mengukur waktu pantulan kembali sinar laser yang dipantulkan ke penerima.
Kesulitan utama dalam penggunaan LiDARS adalah untuk melihat objek yang berjarak ratusan meter dalam cuaca dan kondisi apa pun, diperlukan daya yang besar agar laser cukup terang saat beroperasi pada kecepatan nanodetik.
Saat ini, laser serat dan solid-state digunakan di LiDARS tetapi karena membutuhkan tahap pemompaan tambahan (untuk mentransfer energi dari sumber eksternal ke laser), keduanya tidak efisien.
Ilmuwan institut berhasil menyingkirkan tahap tambahan dalam rantai konversi energi untuk sumber daya menjadi energi untuk radiasi laser, menurut peneliti senior di Laboratorium Dioda Laser Semikonduktor Institut Ioffe, Sergei Slipchenko.
"Kami melakukan perhitungan ke dalam proses interaksi antara daya saat ini dan sumber cahaya dalam struktur hetero (seperti yang ditanam pada substrat, terdiri dari lapisan berbagai bahan) dan kristal laser semikonduktor daya tinggi," ujarnya.
Berdasarkan hal tersebut, desain baru dari struktur hetero semikonduktor dan desain kristal laser dihasilkan untuk implementasi eksperimental selanjutnya.
Lapisan heterostruktur baru yang dioptimalkan terdiri dari komposisi yang berbeda. Selain itu, para ilmuwan telah berhasil menciptakan teknologi yang disebut epitaksi selektif (sejenis pertumbuhan kristal) untuk laser berdaya tinggi.
Sebagai hasil dari penelitian terobosan, efisiensi laser semikonduktor daya tinggi melebihi 70 persen, yang merupakan dua kali lipat efisiensi laser solid-state dan serat.
Tim peneliti juga berhasil mendapatkan pulsa laser dengan durasi 100 nanodetik dan dengan daya puncak lebih dari 1 kilowatt dari permukaan berukuran fraksi sentimeter persegi, menurut situs Sputniknews, Rabu, 28 Desember 2022.
Nikita Pikhtin, profesor di Departemen Photonics di LETI dan kepala Pusat Fisika Struktur Nano Institut Ioffe, menjelaskan bahwa dalam laser berdaya tinggi, ukuran elemen dan daerah pancaran harus lebih besar, sehingga dapat mengubah jumlah energi yang lebih besar menjadi cahaya.
