國產(chǎn)薄片激光器實現(xiàn)新突破！

第二十五屆中國國際高新技術(shù)成果交易會于昨日拉開帷幕，各行業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用成果紛紛亮相。深圳技術(shù)大學(xué)一大批高精尖“黑科技”產(chǎn)品也悉數(shù)展出，充分展現(xiàn)了學(xué)校師生聚焦人工智能、新材料技術(shù)、智慧醫(yī)療健康、物聯(lián)網(wǎng)、儲能電池等產(chǎn)業(yè)重點領(lǐng)域，加強產(chǎn)學(xué)研合作，推動科技創(chuàng)新的累累碩果。

11月16日，深圳技術(shù)大學(xué)校長阮雙琛來到學(xué)校展位，逐一觀摩學(xué)校參展項目成果，仔細詢問項目研究現(xiàn)狀、技術(shù)創(chuàng)新亮點及應(yīng)用情況，他鼓勵科研人員再接再厲，加快科研成果產(chǎn)業(yè)化，對學(xué)校高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化與應(yīng)用提出了更高的要求。

與此同時，學(xué)校科研工作傳來了新的喜訊。近日，深圳技術(shù)大學(xué)阮雙琛教授牽頭的國家重點研發(fā)項目團隊在科技部國家重點研發(fā)計劃“晶體薄片加工及新一代增益器件制備”項目支持下，針對晶體薄片加工及新一代增益器件制備中的關(guān)鍵科學(xué)問題取得重要研究進展，在國內(nèi)率先實現(xiàn)了直徑＞20mm Yb：YAG薄片晶體封裝，并設(shè)計了千瓦級48沖程泵浦系統(tǒng)。

▲ 千瓦級48沖程泵浦系統(tǒng)

高功率超快激光器應(yīng)用于先進制造、信息、微電子、醫(yī)療、能源、軍事等領(lǐng)域，相關(guān)科技應(yīng)用研究對推進國家戰(zhàn)略發(fā)展至關(guān)重要。激光增益器件是高功率超快激光器的核心基礎(chǔ)材料，受到世界各國的高度關(guān)注。薄片激光器以其極佳的光束質(zhì)量和高效的光－光轉(zhuǎn)換效率在工業(yè)制造業(yè)和基礎(chǔ)科學(xué)研究等眾多領(lǐng)域中得到了日益廣泛的應(yīng)用。但目前我國薄片晶體精密加工、熱沉系統(tǒng)的設(shè)計和封裝、增益器件的制備等關(guān)鍵核心技術(shù)不足，嚴重限制了我國高功率薄片激光器的進一步發(fā)展。

深圳技術(shù)大學(xué)依托廣東省高校先進光學(xué)精密制造技術(shù)重點實驗室、深圳市激光工程重點實驗室、中德智能制造學(xué)院、工程物理學(xué)院等單位，從2021年開始開展薄片激光技術(shù)的攻關(guān)，于2022年初采用自研直徑12mm的薄片晶體和再生放大技術(shù)，通過對高功率再生放大諧振腔的色散補償及非線性效應(yīng)控制，實現(xiàn)了單脈沖能量＞500μJ、脈沖寬度＜7．5ps、平均功率＞200W的激光輸出，尤其是光束質(zhì)量M2＜1．1、光－光轉(zhuǎn)換效率＞50％的優(yōu)良性能，為腔外高效非線性頻率變換打下了堅實基礎(chǔ)。

項目團隊采用鎖定波長的969nm“零聲子線”泵浦，實現(xiàn)了最高連續(xù)輸出功率＞1300W，最大光－光轉(zhuǎn)化效率接近80％，其優(yōu)異性能為千瓦級平均功率以及百毫焦的超快薄片激光器研究奠定了重要基礎(chǔ)。

（a）1000W＠969nm泵浦 （b）2000W＠969nm泵浦

通過科技部重點研發(fā)項目牽引，項目團隊以國家產(chǎn)業(yè)安全和重大工程建設(shè)需求為導(dǎo)向，突破大功率激光材料與器件應(yīng)用關(guān)鍵核心技術(shù)，打通創(chuàng)新鏈，突破戰(zhàn)略性大功率激光晶體制備與應(yīng)用各環(huán)節(jié)的共性關(guān)鍵技術(shù)，提高我國信息、能源、交通、高端裝備等領(lǐng)域核心激光晶體材料和器件的自主可控能力，服務(wù)新能源、3C電子、高端制造等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

編輯：黃飛