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Dec 13, 2023

Nuovi laser a fibra a lunghezza d'onda per applicazioni industriali

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 quattro 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 lunghezza d’onda, polarizzazione, intensità e fase) per creare luce strutturata riconfigurabile dinamicamente che cambia “al volo” a seconda dell’applicazione specifica.

Un tale “laser a fibra digitale” non solo renderebbe il Regno Unito una nazione più prospera, ma ci consentirebbe anche di proteggerci dai droni malevoli, costruire la prossima generazione di acceleratori di particelle efficienti e compatti, ripulire i detriti spaziali, trattare i rifiuti nucleari e nel complesso 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.

Guiderai lo sviluppo di HPFL in una gamma di nuove lunghezze d'onda. La banda di lunghezza d'onda di 2 µm (da ~1850 nm a ~2100 nm), la banda di lunghezza d'onda verde (~540 nm) e le lunghezze d'onda nella banda UV offrono il potenziale per enormi vantaggi per la lavorazione laser industriale, grazie al maggiore assorbimento in una gamma più ampia di materiali. Queste lunghezze d'onda offrono la prospettiva di una precisione ed efficienza notevolmente migliorate durante la lavorazione e il taglio di una vasta gamma di materiali come polimeri, compositi e persino tessuti biologici (ad esempio per procedure mediche). Tuttavia, ridimensionare la potenza media in questi regimi di lunghezza d’onda mantenendo profili del fascio di alta qualità rappresenta una sfida significativa.

Combinerai la modellazione teorica con il lavoro sperimentale, per dimostrare un'ampia gamma di scoperte di fondamentale importanza, tra cui laser a fibra Tm multi-kW con larghezze di linea strette e laser UV e a lunghezza d'onda verde ad alta potenza per la lavorazione di materiali compositi per applicazioni di tecnologia rinnovabile.

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

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

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Le domande devono essere presentate online. Dovrai:

Nella sezione 2 del modulo di domanda, inserire Andy Clarkson come nome del supervisore.

Dovrai includere:

E-mail: [email protected]