近日,科技部“十四五”國家重點研發計劃“新型顯示與戰略性電子材料”重點專項“晶體薄片加工及新一代增益器件制備”項目啟動會暨實施方案論證會在深圳技術大學舉行。
該項目面向國家對高功率、高能量超短脈沖激光先進光源的需求,針對晶體薄片加工及新一代增益器件制備中的關鍵科學和技術問題開展研究,協同攻關,發展具有自主知識產權和特色的高能量薄片超快激光技術并實現產業化應用。
據悉,該項目由深圳技術大學牽頭,聯合中國工程物理研究院上海激光等離子體研究所、江蘇師范大學、大族激光、中國科學院半導體研究所、江蘇第三代半導體研究院共同承擔。
薄片激光器((Thin Disk Lasers, TDLs))是一類有潛力的高功率激光源。它是將增益介質做成極薄的圓盤狀晶體結構(直徑約10~25 mm,厚度約100~300 μm),從而顯著提高晶體的散熱效率,可以允許非常高的泵浦功率密度但在晶體內不會有太高的溫升,有效提升輸出激光的光束質量。自從 1994 年德國斯圖加特大學Adolf Giesen 等人提出薄片激光器的概念之后,薄片激光器以其的結構優勢和優異的輸出性能被國內外各研究機構所青睞,各研究機構針對薄片激光器連續與脈沖運轉方式開展了一系列研究工作。
以極佳的光束質量和高效的光-光轉換效率優勢,薄片激光器成為下一代高功率、高能量、高峰值功率激光器的理想方案之一,在工業制造業和基礎科學研究等眾多領域中得到了日益廣泛的應用。但目前我國薄片晶體精密加工、熱沉系統的設計和封裝、增益器件的制備等關鍵核心技術不足,嚴重限制了高功率薄片激光器的進一步發展。
大族激光首席技術官呂啟濤博士、課題負責人馬杰教授和趙曉暉研究員向專家組匯報了各課題的工作進展。在國內,項目組率先實現了直徑>20mm Yb:YAG薄片晶體封裝,并研制了千瓦級多沖程泵浦系統。
專家組一致認為發展薄片激光對于我國激光技術發展意義重大,對項目實施以來國產薄片激光器及核心器件研發和產業化進展給予了充分肯定,一致同意通過實施方案論證。同時,希望繼續加快薄片激光器產業化進程,為我國高端制造業貢獻力量。
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