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近日，科技部“十四五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“新型顯示與戰(zhàn)略性電子材料”重點(diǎn)專項(xiàng)“晶體薄片加工及新一代增益器件制備”項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)暨實(shí)施方案論證會(huì)在深圳技術(shù)大學(xué)舉行。
該項(xiàng)目面向國家對(duì)高功率、高能量超短脈沖激光先進(jìn)光源的需求，針對(duì)晶體薄片加工及新一代增益器件制備中的關(guān)鍵科學(xué)和技術(shù)問題開展研究，協(xié)同攻關(guān)，發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和特色的高能量薄片超快激光技術(shù)并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
據(jù)悉，該項(xiàng)目由深圳技術(shù)大學(xué)牽頭，聯(lián)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(xué)、大族激光、中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所、江蘇第三代半導(dǎo)體研究院共同承擔(dān)。
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(zhì)做成極薄的圓盤狀晶體結(jié)構(gòu)(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(nèi)不會(huì)有太高的溫升，有效提升輸出激光的光束質(zhì)量。自從 1994 年德國斯圖加特大學(xué)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(jié)構(gòu)優(yōu)勢和優(yōu)異的輸出性能被國內(nèi)外各研究機(jī)構(gòu)所青睞，各研究機(jī)構(gòu)針對(duì)薄片激光器連續(xù)與脈沖運(yùn)轉(zhuǎn)方式開展了一系列研究工作。
以極佳的光束質(zhì)量和高效的光-光轉(zhuǎn)換效率優(yōu)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(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(jì)和封裝、增益器件的制備等關(guān)鍵核心技術(shù)不足，嚴(yán)重限制了高功率薄片激光器的進(jìn)一步發(fā)展。
大族激光首席技術(shù)官呂啟濤博士、課題負(fù)責(zé)人馬杰教授和趙曉暉研究員向?qū)＜医M匯報(bào)了各課題的工作進(jìn)展。在國內(nèi)，項(xiàng)目組率先實(shí)現(xiàn)了直徑>20mm Yb：YAG薄片晶體封裝，并研制了千瓦級(jí)多沖程泵浦系統(tǒng)。
專家組一致認(rèn)為發(fā)展薄片激光對(duì)于我國激光技術(shù)發(fā)展意義重大，對(duì)項(xiàng)目實(shí)施以來國產(chǎn)薄片激光器及核心器件研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展給予了充分肯定，一致同意通過實(shí)施方案論證。同時(shí)，希望繼續(xù)加快薄片激光器產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，為我國高端制造業(yè)貢獻(xiàn)力量。
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