Už v listopadu 2021 se vědcům z Centra HiLASE, které je součástí Fyzikálního ústavu AV ČR, ve spolupráci s britskými partnery z Central Laser Facility STFC Velká Británie, podařilo vygenerovat pulzy na druhé harmonické frekvenci (Second Harmonic Generation, SHG, 515 nm) laseru BIVOJ s energií větší než 68 J při opakovací frekvenci 10 Hz, což znamenalo světový rekord. V tu dobu však laserový systém BIVOJ pracoval jen na 75 % výkonu.

"Dne 21. ledna 2022 se při experimentu povedlo výstupní hodnoty překonat o 40 %," říká vedoucí týmu Vysokoenergetické deskové lasery, Martin Divoký. "Při plném výkonu BIVOJE se nám podařilo vygenerovat pulzy s energií 95 J při opakovací frekvenci 10 Hz." BIVOJ tak dosáhl dalšího významného milníku.

Vzhledem k tomu, že celá řada materiálů má výrazně větší absorpci laserového záření o vlnové délce 515 nm než v případě záření na 1030 nm, je díky druhé harmonické frekvenci možné efektivně zpracovávat neželezné kovy, jako je například měď nebo hliník. Vlnová délka 515 nm je velmi málo absorbována vodou, proto s tímto laserovým zdrojem lze provádět experimenty i pod vodní hladinou. To je důležité pro laserové vyklepávání (laser shock peening), které vyžaduje vrstvu kapaliny pro lepší spojení laserem generovaných rázů s cílovým materiálem. Možnost úplného ponoření tuto potřebu eliminuje a celý proces zpracování tak zjednodušuje.

Mezi další aplikace patří testování poškození velkých optických součástek a čerpání titan-safírových krystalů pro generování vysoce výkonných ultrakrátkých laserových pulzů. Použití druhé harmonické laserového záření při vlnové délce 515 nm navíc umožňuje vyhnout se zpětným odrazům od cílového materiálu, které mohou způsobit katastrofální poškození samotného laseru.

"Gratuluji týmu Martina Divokého k dalšímu světovému úspěchu v tak krátkém čase. Centrum HiLASE si tím upevnilo svoji vůdčí pozici a bude i nadále nabízet uživatelům laserové parametry, které nikde jinde na Zemi nenajdou," říká Tomáš Mocek, vedoucí Centra HiLASE, a doplňuje: "Laserový systém BIVOJ bude také sloužit jako úžasný nástroj pro studium limitů laserových a optických technologií. Máme velké štěstí, že jsme první a prošlapáváme cestu!"

Laserový systém BIVOJ využívá k dosažení vysokého průměrného výkonu technologii kryogenního chlazení. Jedná se o pulzní nanosekundový diodami čerpaný pevnolátkový laser, který se výkonnostně řadí do kW třídy. Do laboratoře Centra HiLASE jej v roce 2016 dodala společnost STFC Central Laser Facility (CLF) na základě smlouvy s finanční podporou Evropské komise v rámci společného evropského projektu HiLASE Centre of Excellence. Projekt je spolufinancován programem Horizont 2020 "Widespread Teaming" a Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy České republiky.

Profesor John Collier, ředitel CLF STFC, řekl: "Tyto nejnovější výsledky zařízení HiLASE mě velmi potěšily. Jedná se o mimořádně důležitý milník ve vývoji naší laserové technologie s vysokým výkonem a vysokou opakovací frekvencí. Je to významné jak pro Centrum HiLASE, tak pro CLF. Vysoce výkonný výstup druhé harmonické je nezbytný jako zdroj čerpání pro Centrum extrémních fotonických aplikací (EPAC), zařízení, které se v současné době buduje v areálu STFC v Harwellu. Blahopřeji týmům v HiLASE a CLF."