近期，英国南安普顿大学的光电子研究中心(ORC)宣布，已成功获得了一笔来自英国研究与创新工程与物理科学研究委员会(EPSRC)的超过625万英镑的资金，用于在英国开发下一代光纤激光器。
高功率光纤激光器(HPFL)技术具有独特的特点，使其有别于其他制造技术，并且有望成为使该行业更高效和可持续的一个关键。这些激光器目前通常用于先进的切割、焊接和3D打印生产线，未来有潜力每年减少超过25万吨的二氧化碳排放。
此外，高功率光纤激光器还具备精确控制输出激光束的特性，能够将其集中在产品上的具体位置。这种设备能够在数字时代改变制造业，但也正面临新的挑战——迄今为止，其操作与应用却仍然相当原始，其潜力仍处于相对早期的阶段。
数字化制造时代来临，现代产品的生命周期从未如此短暂，对制造的灵活性要求正水涨船高。而随着3D打印等新技术成为主流，传统的制造技术也要焕发新生，实现更高的自由度和精度，制造商需要从以往固定的、适用于所有人的光束转向灵活的、可以根据他们生产的产品进行调整的“结构化”光。
未来的工厂车间预计将变得“更智能”，从专用的静态激光站转向可重构的机器人布局。面对这种变化，需要新一代先进的“智能”激光工具和“智能”光纤传输，来适配即将到来的第四次工业革命。
而ORC这个新项目的目标，就是通过开发下一代可重构、可伸缩、柔性、节能、智能化的光纤激光工具，为现代制造业带来革命性的变革。
HiPPO的首席研究员Michalis Zervas教授表示：“在ORC发明诞生的高功率光纤激光器(HPFLs)，是激光生态系统的最新成员。它们以创纪录的效率提供最高和‘最亮’的输出功率，并已被证明是不可或缺的制造工具。”
当下，标准的多千瓦光纤激光器正迅速地取代先进生产线上的现有技术，用于切割、焊接、3D打印和标记，覆盖了从玻璃到钢铁等广泛的材料处理。在这样的背景下，其市场份额也在急剧攀升。
ORC表示，他们将利用光纤技术提供的大规模并行性，通过优化组合光的空间、偏振和波长属性，充分利用光的矢量性质，部署智能光子管道。另外，他们还会将远程结构光下行传输到工件，嵌入高级深度学习，以解决多维度复杂控制问题。
ORC希望，未来将高功率光纤激光器应用到一系列以往未实现的场景中，比如建造下一代高效、紧凑的粒子加速器，清理空间碎片，处理核废料等等。
EPSRC研究基地主任Jane Nicholson表示：“多年来，对激光的研究已经产生了使工业过程更快、更环保、更高效的新技术。光具有一系列令人兴奋的特性，通过开发更多这样的高功率光纤激光器，我们将能够改进从航空航天到医疗保健等多个领域的制造技术。”
