国产薄片激光器实现新突破
发布时间：2023-11-17 来源：深圳技术大学
第二十五届中国国际高新技术成果交易会于昨日拉开帷幕，各行业领域的创新技术应用成果纷纷亮相。深圳技术大学一大批高精尖“黑科技”产品也悉数展出，充分展现了学校师生聚焦人工智能、新材料技术、智慧医疗健康、物联网、储能电池等产业重点领域，加强产学研合作，推动科技创新的累累硕果。
11月16日，深圳技术大学校长阮双琛来到学校展位，逐一观摩学校参展项目成果，仔细询问项目研究现状、技术创新亮点及应用情况，他鼓励科研人员再接再厉，加快科研成果产业化，对学校高新技术成果转化与应用提出了更高的要求。
与此同时，学校科研工作传来了新的喜讯。近日，深圳技术大学阮双琛教授牵头的国家重点研发项目团队在科技部国家重点研发计划“晶体薄片加工及新一代增益器件制备”项目支持下，针对晶体薄片加工及新一代增益器件制备中的关键科学问题取得重要研究进展，在国内率先实现了直径>20mm Yb:YAG薄片晶体封装，并设计了千瓦级48冲程泵浦系统。 ▲ 自主研发的Yb:YAG薄片晶体(直径>20mm) ▲ 千瓦级48冲程泵浦系统 高功率超快激光器应用于先进制造、信息、微电子、医疗、能源、军事等领域，相关科技应用研究对推进国家战略发展至关重要。激光增益器件是高功率超快激光器的核心基础材料，受到世界各国的高度关注。薄片激光器以其极佳的光束质量和高效的光-光转换效率在工业制造业和基础科学研究等众多领域中得到了日益广泛的应用。但目前我国薄片晶体精密加工、热沉系统的设计和封装、增益器件的制备等关键核心技术不足，严重限制了我国高功率薄片激光器的进一步发展。 深圳技术大学依托广东省高校先进光学精密制造技术重点实验室、深圳市激光工程重点实验室、中德智能制造学院、工程物理学院等单位，从2021年开始开展薄片激光技术的攻关，于2022年初采用自研直径12mm的薄片晶体和再生放大技术，通过对高功率再生放大谐振腔的色散补偿及非线性效应控制，实现了单脉冲能量>500μJ、脉冲宽度<7.5ps、平均功率>200W的激光输出，尤其是光束质量M2<1.1、光-光转换效率>50%的优良性能，为腔外高效非线性频率变换打下了坚实基础。 项目团队采用锁定波长的969nm“零声子线”泵浦，实现了最高连续输出功率>1300W，最大光-光转化效率接近80%，其优异性能为千瓦级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础。 （a）1000W@969nm泵浦 （b）2000W@969nm泵浦 通过科技部重点研发项目牵引，项目团队以国家产业安全和重大工程建设需求为导向，突破大功率激光材料与器件应用关键核心技术，打通创新链，突破战略性大功率激光晶体制备与应用各环节的共性关键技术，提高我国信息、能源、交通、高端装备等领域核心激光晶体材料和器件的自主可控能力，服务新能源、3C电子、高端制造等高新技术产业发展。
