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Dec 27, 2023

Modellazione alta

High power fibre lasers (HPFLs), developed first at the University of

I laser a fibra ad alta potenza (HPFL), sviluppati inizialmente presso l’Università di Southampton, hanno fatto progressi oltre ogni riconoscimento. Le potenze in uscita sono aumentate di oltre 4 ordini di grandezza negli ultimi due decenni, raggiungendo i 10 kW in un singolo raggio. Sono ampiamente utilizzati nelle linee di produzione più avanzate per il taglio, la saldatura, la stampa 3D e la marcatura di una miriade di materiali dal vetro all'acciaio. Siamo però ormai vicini alla potenza massima che può essere prodotta da un singolo laser a fibra.

Per continuare ad aumentare la potenza è necessario trovare nuove soluzioni. Proprio come i computer moderni contengono un gran numero di core del processore anziché un singolo core ad alta velocità, il futuro degli HPFL è nella combinazione di più laser a fibra.

La combinazione vincente di un gran numero di laser a fibra trasformerebbe la produzione. Una tale svolta potrebbe consentire il controllo di tutte le proprietà della luce, come ad esempio:

Ciò ci consentirebbe di creare una luce strutturata riconfigurabile dinamicamente che cambia "al volo" a seconda dell'applicazione specifica. Un laser a fibra digitale di questo tipo non solo renderebbe il Regno Unito una nazione più prospera, ma ci consentirebbe anche di:

Tutto sommato, rendere il mondo un posto migliore, più pulito, più verde e più sicuro.

L'Università di Southampton ha recentemente ricevuto 6 milioni di sterline per risolvere le sfide associate alla creazione del laser a fibra digitale e tu farai parte di questo lavoro di squadra.

Ti concentrerai sulla ricerca teorica fondamentale con l'obiettivo di comprendere gli effetti ottici non lineari sottostanti, come l'instabilità della modalità trasversale (TMI) e lo scattering Brillouin stimolato (SBS), che attualmente limitano gravemente il ridimensionamento della potenza e la stabilità degli amplificatori in fibra a larghezza di linea stretta . La causa principale del TMI nelle fibre ad alta potenza è attualmente inspiegata, così come la sua interazione con le onde acustiche e l’effetto sul rumore di fase.

Man mano che le capacità delle tue simulazioni si sviluppano, dimostrerai sperimentalmente un amplificatore laser a fibra multi-kw con TMI e SBS pari a zero. Svilupperai una vasta gamma di capacità di modellazione e analitiche, per risolvere le sfide fisiche del mondo reale, con chiari vantaggi per una carriera nella modellazione teorica nel mondo accademico o industriale. Le tue simulazioni verranno utilizzate anche per dirigere importanti lavori sperimentali associati allo sviluppo generale del laser a fibra digitale.

Una laurea con lode nel Regno Unito 2: 1 o il suo equivalente internazionale.

Per gli studenti del Regno Unito, tasse universitarie e uno stipendio di £ 16.062 esentasse ogni anno per un massimo di 3,5 anni

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