用于工业应用的新型波长光纤激光器

高功率光纤激光器（HPFLs）最初在南安普顿大学开发，如今已取得了长足的进步。在过去二十年中，其输出功率增长了四倍多，单束光束达到了10千瓦。它们被广泛应用于最先进的生产线中，用于切割、焊接、3D打印和标记从玻璃到钢的各种材料。然而，我们现在已接近单个光纤激光器所能产生的最大功率。为了继续提高功率，必须找到新的解决方案。正如现代计算机包含大量处理器核心而非单个高速核心一样，高功率光纤激光器的未来在于多光纤激光器的组合。成功组合大量光纤激光器将彻底改变制造业。这一突破将能够控制所有光特性（如波长、偏振、强度和相位），以创建可根据特定应用“动态”重新配置的结构光。这种“数字光纤激光器”不仅将使英国成为一个更繁荣的国家，还将使我们能够防御恶意无人机，建造下一代高效、紧凑的粒子加速器，清理太空碎片，处理核废料，并全面使世界变得更美好、更清洁、更环保、更安全。南安普顿大学最近获得了600万英镑的资助，用于解决创建“数字光纤激光器”相关的挑战，您将成为这一团队努力的一部分。您将领导一系列新型波长高功率光纤激光器的开发。2微米波长带（约1850纳米至约2100纳米）、绿色波长带（约540纳米）以及紫外波长带，由于在更广泛的材料中具有增强的吸收性，为工业激光加工带来了巨大的潜在效益。这些波长有望在加工和切割聚合物、复合材料甚至生物组织（例如医疗程序）等多种材料时显著提高精度和效率。然而，在这些波长范围内扩展平均功率同时保持高质量的光束轮廓是一个重大挑战。您将结合理论建模和实验工作，展示一系列至关重要的突破，包括具有窄线宽的多千瓦铥光纤激光器，以及用于可再生技术应用中复合材料加工的高功率绿色波长和紫外激光器。

南安普顿大学作为全球高等教育的标杆性机构，其用于工业应用的新型波长光纤激光器项目依托学校在工程与技术领域的深厚学术传统与实践经验，致力于培养学生的系统性电子电气工程分析能力。