Лазерный мир

Два проекта Horizon 2020 должны начаться в начале 2019 года, что приведет к разработке двух новых сверхбыстрых лазерных систем.

Первый проект, «Pulse», рассчитан на четыре года и будет координироваться Технологическим университетом Тампере в Финляндии. Он был профинансирован на сумму около 5,2 млн. евро в рамках Horizon 2020 и направлен на разработку компактного лазера мощностью 2,5 кВт, который предлагает импульсы длительностью от пикосекунд до фемтосекунд с частотой повторения до 1 ГГц с исключительным качеством луча. Затем лазер поступит на рынок по весьма конкурентным ценам, чтобы обеспечить его широкое распространение в промышленности.

Второй проект, «Multipoint», рассчитан на три года и будет координироваться Fundacion Tekniker, некоммерческой технологической организацией в Испании. Она профинансировала 4 млн. евро и будет разрабатывать мощную фемтосекундную лазерную систему мощностью 1,2 кВт с высокой энергией импульса. Проект также нацелен на производство многолучевого блока генерации, нестандартного сканера доставки луча и многолучевой головки обработки  на лету, которая позволит выполнять высокопроизводительное микро-сверление на больших титановых панелях, используемых при изготовлении HLFC (hybrid laminar flow control, гибридная система управления ламинаризацией потока) конструкций в аэрокосмической промышленности.

Импульс: мощные сверхбыстрые лазеры с использованием конического волокна с двойной оболочкой

Высокое качество луча, которое требуется для лазера проекта Pulse, будет достигнуто с помощью конических волокон с двойной оболочкой, где сердцевина волокна окружена как внутренним, так и внешним слоем оболочки, что обеспечит показатель качества излучения  (M2) менее 1,1, а энергии импульсов между 2,5-250 мкДж.

В качестве задающего генератора  для нового лазера будут использоваться высокостабильные лазерные диоды, что позволит регулировать длительность импульса и частоту повторения с помощью сверхбыстрого электрического управления. Это означает, что широкий спектр применений мощной лазерной обработки в автомобильной промышленности и сфере возобновляемых источников энергии можно будет использовать с помощью новой системы, включая сверхбыструю трехмерную абляцию, низкотемпературную сварку разнородных металлов и более быструю экономически эффективную резку сверхтвердых материалов. Новаторская технология, основанная на трехмерной нано-литографии, также будет использоваться в рамках проекта для производства оптики для объединения когерентных лучей, и интегрированные в торец волокна микролинзы  для усовершенствованных элементов формирования луча.

В дополнение к Технологическому университету Тампере в проект Pulse также войдут его дополнительный отдел Ampliconyx, британское подразделения Aston University,  Modus Research and Innovation, Fiat Research Center (CRF) и фирма по изготовлению пластмасс Onostampi из Италии, Университет Hochschule Mittweida. Прикладные науки и производитель лазерных систем Lunovu из Германии, три партнера из Греции (Prime Laser Technology, научно-техническая фирма Nanotypos и Фонд исследований и технологий — Hellas) и специалист по волоконной оптике CeramOptec из Латвии.

Многоточечность: многолучевая фемтосекундная лазерная система для высокопроизводительного микро-сверления структур HLFC

Фемтосекундный лазерный источник мощностью 1,2 кВт, который будет разработан в рамках проекта Multipoint, максимально увеличит производительность обработки, имея достаточно мощности для одновременного управления несколькими синхронизированными процессами перкусионного микро-сверления .

Партнеры проекта разработают многолучевой генератор для разделения основного луча, поставляемого новым лазером. Он будет разработан, чтобы оптимизировать энергетический баланс для каждого луча в схеме, определенной конкретными требованиями микро-сверления.

В рамках проекта также будут разработаны и опробованы две стратегии доставки многолучевых паттернов для микро-сверления.

Первая стратегия предполагает разработку многолучевого сканера на основе гальванометрических зеркал. Его индивидуальный дизайн будет включать в себя достаточную оптическую апертуру, чтобы подавать несколько параллельных пучков, образующих паттерн, в пределах рабочего поля, определяемого фокусирующей F-тета-линзой. Это будет сделано в контролируемой среде с помощью камеры в атмосфере инертного аргона для защиты процесса.

Вторая стратегия будет включать разработку головки обработки «на лету» с сериями импульсов в многолучевой конфигурации и соплом со струей аргона.

Две стратегии позволят партнерам проекта изучить наилучший подход к обработке с использованием нового лазерного источника.

В дополнение к Fundacion Tekniker в проект Multipoint также войдут французская  фирма сверхбыстрых лазеров Amplitude Systems, бельгийские предприятия Laser Engineering Applications и исследовательский центр Multitel, а также испанские фирмы Aerometallic Components и Antproject TVIP.

ULTRASHORT

HORIZON 2020

Компания:

AMPLITUDE SYSTÈMES

Источник: https://www.lasersystemseurope.com/news/horizon-2020-projects-commencing-2019-develop-new-ultrafast-lasers