• LATEST
    • A PHP Error was encountered

      Severity: Notice

      Message: Undefined variable: latest

      Filename: views/_header.php

      Line Number: 48

      A PHP Error was encountered

      Severity: Warning

      Message: Invalid argument supplied for foreach()

      Filename: views/_header.php

      Line Number: 48


Laser Presisi Tinggi Untuk Sistem Navigasi & Senjata

Ahli laser pada Research Institute of Laser Physics di Universitas ITMO dan Lasers and Optical Systems Co Ltd di St Petersburg (Rusia) membuat laser pengukur jarak Bumi dan Bulan dengan margin kesalahan hanya beberapa milimeter. Ukuran laser kecil, divergensi radiasi rendah, durasi pulsa singkat, energi pulsa tinggi dan rata-rata repetisi pulsa tinggi. Penemuan itu dirilis oleh jurnal Optics Letters edisi Oktober 2018 (A. F. Kornev, R. V. Balmashnov, I. G. Kuchma, A. S. Davtian, and D. O. Oborotov, “0.43  J/100  ps Nd:YAG laser with adaptive compensation of thermally induced lens,” Optics Letters 43, 4394-4397 (2018)).

Kolaborasi riset itu melibatkan A. F. Kornev dari ITMO University St Petersburg dan Lasers and Optical Systems Co Ltd, St Petersburg, R. V. Balmashnov dari ITMO University, I. G. Kuchma, A. S. Davtian dan D. O. Oborotov dari Lasers and Optical Systems Co Ltd, St Petersburg di Rusia. Hasilnya, durasi pulsa lasernya sebesar 64 picoseconds atau hampir 16 miliar kali kurang dari satu detik. Divergensi sinar laser--penentu kecerahan radiasi pada jarak panjang--mendekati batas teoretis, lebih rendah dari indikator perangkat serupa. Data ini dapat menentukan lebih akurat kordinat-kordinat satelit-satelit artifisial yang berkaitan dengan pengaruh massa Bulan dalam sistem navigasi (ITMO University, 3/10/2018).

“Actually, creating a laser with a pulse duration of tens of picoseconds is no longer technically difficult. However, our laser's output pulse energy is at least twice higher than that of its analogs. It is 250 millijoules at the “green” green wavelength and 430 millijoules at the “infrared” wavelength. We managed to achieve high pulse repetition rate of 200 Hz and energy stability, so the pulse energy does not vary from pulse to pulse,” ungkap Roman V. Balmashnov, ahli laser pada Research Institute of Laser Physics dan mahasiswa doktoral (PhD) pada ITMO University School of Photonics (ITMO University, 3/10/2018).

Laser baru itu digunakan pada lokator laser Bulan pada sistem navigasi GLONASS (Globalnaya navigatsionnaya sputnikovaya sistema) atau Global Navigation Satellite System sehingga sistem navigasi Rusia lebih akurat dan real-time. “The laser we've developed is a cutting-edge by several criteria. According to our data, it is the most powerful pulse-periodic picosecond source of laser radiation in the world. In addition to strictly ranging applications, lasers of this class can be used for imaging of orbital objects: for example, satellites or space debris,” papar Andrey Mak, Kepala Research Institute of Laser Physics di ITMO University (ITMO University, 3/10/2018).

Awal abad 21, sistem senjata juga berbasis teknologi laser. Misalnya, Selasa (17/2/2015), Boeing merilis kontrak Boeing-U.S. Navy sebesar 29,5 juta dollar AS guna membangun sistem senjata laser presisi : “Boeing will begin to design a prototype High Power Beam Control Subsystem (HP BCSS) that’s compatible with High Energy Lasers (HEL) based on solid-state laser (SSL) technology.” (Zachary Keck / The National Interest, 18/2/2015).

Target program Office of Naval Research’s (ONR) Solid State Laser Technology Maturation (SSL-TM) itu antara lain “develop and mature high-energy laser technologies into a prototypical weapon system for use and installation on the Navy’s surface combatants.... the resulting beam control system will focus and hold a laser on a moving aimpoint long enough to disable the target. Doing that with a ship-based laser is particularly challenging, given the maritime environment and constant movement of an at-sea vessel.” (Zachary Keck / The National Interest, 18/2/2015).

Sejak 1960-an, militer AS melakukan investasi pada teknologi energi-terarah dan laser. Tahun 2009, Laser Weapon System (LaWS) Program pada U.S. Navy, pertamakali sukses melacak dan menghancurkan “an unmanned aerial vehicle” ketika masih di laut. Program LaWS itu siap pakai sejak akhir 2014 dan tahun 2015 mulai dipakai pada USS Ponce Afloat Forward Staging Base (Zachary Keck / The National Interest, 18/2/2015).

Biaya penembakan senjata laser mungkin hanya satu dollar AS; interseptor jarak-panjang dan menengah U.S. Navy menghabiskan jutaan dollar AS per rudal. Kapal (surface vessel) hanya mengangkut jumlah terbatas interseptor penangkis serangan rudal musuh; sistem senjata laser memberi kapasitas senjata tidak terbatas dan ofensif lebih besar, antara lain menghadapi arsenal rudal anti-kapal Tiongkok di Asia (Zachary Keck / The National Interest, 18/2/2015).

Laser umumnya terdiri dari rongga optik, atau bukaan, pada perangkat tertentu. Di dalam rongga (cavity) itu, ada photoluminescent, pemacar dan penguat cahaya, dan sepasang cermin. Cermin memacu foton (partikel cahaya) memantulkan bolak-balik pada frekuensi tertentu menghasilkan sinar laser merah. Selama 50 tahun terakhir, teknologi laser menjadi industri miliaran dollar AS dan digunakan di bidang disket optik, scanner barkod, alat bedah, alat las,, sumber cahaya, telekomunikasi, biomedicine, teknologi pengukur, bedah mata, laser sights, komunikasi fiber optik (Giuseppe Strangi et al, “New Laser Advances”, Nature Communications 2018).

Baru-baru ini, kolaborasi riset ahli laser pada Max Planck Institute for Quantum Optics, Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) di Munich  dan Fraunhofer Institutes for Applied Optics and Precision Engineering and for Laser Technology dalam MEGAS Project, menemukan “enhancement resonator” baru yakni pulsa-pulsa laser gelombang super-pendek (ultrashort) dan spektrum paling dekat inframerah  (near-infrared) yang dikirim ke ronga optik (cavity) rata-rata 18,4 juta per detik, dikonversi ke rangkaian pulsa-pulsa attosecond ultraviolet yang ekstrim—sangat cocok bagi uji-coba dinamika elektron. Hasil riset ini dirilis oleh jurnal Nature Communications edisi Februari 2019 (T. Saule et al, “High-flux ultrafast extreme-ultraviolet photoemission spectroscopy at 18.4 MHz pulse repetition rate”,  Nature Communications, 2019).

 “The new laser source generates pulses at rates that are about 1000-fold higher than was previously feasible in this spectral range, which reduces the measurement times required by the same factor. This advance is of considerable significance for research on condensed-matter systems. It also opens up new opportunities for the investigation of local electric fields in nanostructures, which are of great interest for applications in future information processing with lightwaves,” papar Dr. Ioachim Pupeza, ketua proyek itu (Ludwig-Maximilians-Universität München, 5/9/2019). 

Oleh: Servas pandur