太陽光励起レーザー

太陽光励起レーザー（または太陽光発電レーザー）は、高出力に達するコヒーレント電磁放射からなるビームを放射するなど、従来のレーザーと同じ光学特性を持つレーザーですが、レーザー媒体の励起には太陽光放射を使用します。このタイプのレーザーは、人工的なエネルギー源を必要としない点で他のタイプとは異なります。

太陽光励起レーザー用として最も研究されている2つのレーザー媒体は、レーザー波長が1.31マイクロメートルのヨウ素^[1]と、 1.06マイクロメートルの波長でレーザーを発振するNdCrYAGである。太陽光励起半導体レーザーは、ランディス^[2]らによっても提案されている。 ^[3]

太陽光励起レーザーは商業的に使用されていません。ほとんどの地域では電気代が安いため、電力で動作する他のより効率的なタイプのレーザーの方が経済的に使用できるからです。太陽光励起レーザーは、オフグリッド地域では役立つかもしれません。

レーザー合成技術を用いることで、非常に微細な分散粉末を製造することができる。^[4]

この分野のリーダーは、日本（東京/大阪）の内田重明氏と彼のチームです。^[5] 彼らの設計では、フレネルレンズと太陽光励起NdCrYAGレーザーを使用してマグネシウムベースのサイクルを駆動し、生成物として水素ガスを生成します。^[6]

宇宙には「グリッド」電力がないため、今日の宇宙船のほとんどは太陽エネルギー源、主に光起電性太陽電池を使用しています。レーザーに電力を供給するには高レベルの電力が必要なので、PV太陽電池の非効率性（通常27％未満の効率）がレーザーの太陽光ポンピングへの関心を高めています。^[7] 太陽光ポンピングレーザーのその他の潜在的な利点としては、重量が軽く、部品数が減るため、PVセルから電力を供給される電気ポンピングレーザーに比べて信頼性が高くなる（故障モードの数が減る）ことが挙げられます。太陽光ポンピングレーザーは、深宇宙通信、地球上の状況を検知するセンサー、宇宙の物体の検出と追跡、電力伝送にも使用できます。

太陽光エネルギー変換に太陽光励起レーザーを使用する提案があり、レーザー増幅とPVセルなどの低効率コンバーターの共振器内使用を利用して、太陽光を電気エネルギーに効率的に変換する方法が示されています。^[8]

ウズベキスタンの太陽炉を利用して太陽光励起Nd:YAGレーザーに電力を供給するという提案は、最大1MWの太陽光入力電力で、この種のシステムとしては世界最大となるはずだった。 ^[9] しかし、現在の研究努力は、いくつかのより小さな集光器からの出力を組み合わせることに焦点を当てており、^[10]これははるかに実現可能なアプローチである。^[11]

• マグネシウム注入サイクル^{[12] [13]}