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Dec 13, 2023

Nouveaux lasers à fibre de longueur d'onde pour les applications industrielles

Les lasers à fibre haute puissance (HPFL), d'abord développés à l'Université de

Les lasers à fibre haute puissance (HPFL), développés pour la première fois à l'Université de Southampton, ont dépassé le stade de la reconnaissance. Les puissances de sortie ont augmenté de plus de quatre ordres de grandeur au cours des deux dernières décennies, atteignant 10 kW dans un seul faisceau. Ils sont largement utilisés dans les lignes de production les plus avancées pour la découpe, le soudage, l'impression 3D et le marquage d'une myriade de matériaux, du verre à l'acier. Cependant, nous sommes maintenant proches de la puissance maximale pouvant être produite par un seul laser à fibre. Pour continuer à augmenter la puissance, de nouvelles solutions doivent être trouvées.

Tout comme les ordinateurs modernes contiennent un grand nombre de cœurs de processeur plutôt qu'un seul cœur à haute vitesse, l'avenir des HPFL réside dans la combinaison de plusieurs lasers à fibre. La combinaison réussie d'un grand nombre de lasers à fibre transformerait la fabrication. Une telle percée pourrait permettre de contrôler toutes les propriétés de la lumière (telles que la longueur d'onde, la polarisation, l'intensité et la phase) pour créer une lumière structurée reconfigurable dynamiquement qui change "à la volée" en fonction de l'application spécifique.

Un tel "laser à fibre numérique" ferait non seulement du Royaume-Uni une nation plus prospère, mais nous permettrait également de nous protéger contre les drones malveillants, de construire la prochaine génération d'accélérateurs de particules efficaces et compacts, de nettoyer les débris spatiaux, de traiter les déchets nucléaires et, dans l'ensemble, de faire du monde un endroit meilleur, plus propre, plus vert et plus sûr.

L'Université de Southampton a récemment reçu 6 millions de livres sterling pour résoudre les défis associés à la création du "laser à fibre numérique", et vous ferez partie de cet effort d'équipe.

Vous dirigerez le développement des HPFL dans une gamme de nouvelles longueurs d'onde. La bande de longueur d'onde de 2 µm (~1850 nm à ~2100 nm), la bande de longueur d'onde verte (~540 nm) et les longueurs d'onde dans la bande UV offrent un potentiel d'énormes avantages pour le traitement laser industriel, en raison d'une meilleure absorption dans une plus large gamme de matériaux. Ces longueurs d'onde offrent la perspective d'une précision et d'une efficacité considérablement améliorées lors du traitement et de la découpe d'une gamme de matériaux tels que les polymères, les composites et même les tissus biologiques (par exemple pour les procédures médicales). Cependant, la mise à l'échelle de la puissance moyenne dans ces régimes de longueur d'onde tout en maintenant des profils de faisceau de haute qualité est un défi important.

Vous combinerez la modélisation théorique avec des travaux expérimentaux, pour démontrer un large éventail de percées d'une importance cruciale, y compris les lasers à fibre Tm multi-kW avec des largeurs de raie étroites et des lasers à longueur d'onde verte et UV haute puissance pour le traitement des matériaux composites pour les applications de technologies renouvelables.

Au moins un baccalauréat spécialisé britannique 2: 1, ou son équivalent international.

Pour les étudiants britanniques, les frais de scolarité et une allocation de 16 062 £ non imposables par an jusqu'à 3,5 ans

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Les demandes doivent être faites en ligne. Vous devrez :

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