可重构光纤智能光子传输

高功率光纤激光器（HPFLs）最初由南安普顿大学开发，已取得了长足进步。在过去的20年里，输出功率增加了4个数量级以上，单束光功率达到10kW。它们广泛应用于最先进的生产线，用于切割、焊接、3D打印和标记从玻璃到钢铁的各种材料。然而，我们现在已接近单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属性，例如：波长、偏振、强度、相位。这将实现动态可重构结构光的创建，根据具体应用“即时”变化。这种“数字光纤激光器”不仅能使英国更加繁荣，还能使我们：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。总而言之，让世界变得更美好、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，用于解决与创建“数字光纤激光器”相关的挑战，您将成为这个团队的一员。您将专注于高功率光纤激光器可编程光束整形这一激动人心的领域。您将使用一系列特种光纤和光机电换能器，为可重构光束整形和“智能光子”传输提供基础模块。将传统的高斯光束转换为定制的光束轮廓，如平顶或环形光束，已在烧蚀、切割、钻孔、划线和退火等多种先进材料加工应用中被证明具有显著优势，您需要了解每种应用的需求以及相关的最佳光束轮廓。您将使用数值建模来定义特种光纤的最佳参数和横截面，然后解决与一系列机械和压电声光换能器集成相关的实验挑战，以实现超过100米光纤长度的亚毫秒级光束整形和偏振控制。

南安普顿大学作为全球高等教育的标杆性机构，其可重构光纤智能光子传输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光子学与光电子学分析能力。