科研用激光器_激光在科研上的应用

“神光”高功率激光装置是什么的代表？

“神光”系列激光装置是惯性约束聚变（ICF）激光驱动器，是传统大型强激光和激光核聚变驱动技术的代表。

科研用激光器_激光在科研上的应用

科研用激光器_激光在科研上的应用

在王涂昌、王大珩的指导下，科学院和工程物理研究院从20世纪80年代开始联合攻关，承担了“神光”系列激光系统的研制，取得了瞩目的成就。其中，“神光—Ⅰ”激光装置于1986年建成，输出功率2万亿瓦，达到同类装置的先进水平。“神光—Ⅰ”连续运行8年，在ICF和X射线激光等前沿领域取得了一批水平的物理成果。90年代又研制了规模扩大4倍、性能更为先进的“神光—Ⅱ”装置，并于2001年12月28日通过了验收与鉴定。“神光—Ⅱ”装置是当前国内规模、上为数不多的高性能高功率钕玻璃激光装置，是“十五”或更长时间内我国惯性约束聚变（ICF）领域开展科学研究的重要实验平台。它释放的巨大能量及在实验中产生的极端物理条件，对基础科学研究、高技术应用和确保安全的新技术的推出，均有重大意义。“神光—Ⅱ”装置技术先进、工程复杂性大、总体性能优良，研制过程中采用了国产高性能元器件，提出并采用了多项创新技术，自主地解决了一系列关键的科学技术问题。“神光—Ⅱ”装置的各项技术指标达到并部分超过了预定的要求，总体性能达到同类装置的先进水平。它的建成标志着我国在这一领域的有关高新技术综合能力上了一个新台阶。标志我国高功率激光科研和激光核聚变研究已进入世界先进行列。1995年，“863”立项开始研制跨世纪的巨型激光驱动器——“神光—Ⅲ”装置，总体设计和关键技术研究已取得一系列高水平的成果。

“神光”系列高功率大型激光装置的建成是我国激光技术发展史上一项重大成就，标志着我国已成为具有高功率激光装置综合研制能力的少数几个之一。

激光器科研进展

激光器的种类繁多，近年来激光器的发展相对放慢，下面是近年来激光器的进展：

一、半导体激光器进展

1.半导体激光器进展

半导体激光器(LD)发展至今，其波长已

从可见光、发展到远和紫外;结构从

同质结发展到单异质结、双异质结、量子阱

(单、多量子阱)等。

其性能也不断改善，输出

功率不断提高，单个器件输出功率已从几百

mW发展到几W;线阵和二维列阵大功率LD

输出功率从十几瓦提高到几千瓦。

阑值电流

密度已降低到100 A/cm2以下，图1示出了

切同值电流密度的下降趋势。

目前，各发达都在研发大功率、高

速、宽频量子阱激光器(QWLD)，并取得较大

发展。

QWLD研制成功是功发展历史上又

一个里程碑，基于MOCvD外延技术的QwLD

发展经历了体材料激光器>普通QwLD>应

变和补偿应变QWLD>与偏振无关半导体激

光放大器>光子及光电器件集成几个发展阶

段。

应变层QWLD是新一代高速宽频带光

2.光子晶体激光器

3.量子点激光器

4.量子级联激光器

二、光纤激光器进展

三、泵浦固体激光器进展

四、纳米激光器进展

由于篇幅限制，请给本人邮箱发信件索取激光器进展资料，索取之前请采纳 czq1983@vip.qq

为什么科研上用脉冲激光器比较多

因为可以实现更高的功率(峰值功率)，便于加工一些产品或光与物质非线性的实验

看在什么用途上面了，有些需要瞬间能量大来激发的话脉冲是必然的选择了，也有很多用途需要连续的

1064nm的激光器可以用在什么行业

1064nm还可以用于太阳能电池片加工，ITO清除，塑料焊接，

退火，烧结，钻孔，图像处理如CTP印刷，印刷花纹滚轮，照相凹版印刷，成像

很广泛多数是工业上用

比如激光打标、划片、焊接都可以

如果功率大些，如超过500W也可作金属表面淬火或熔覆。

科研用1064也很多。

激光技术在科学研究领域有哪些应用

具体应用

光纤通信

光纤常被电信公司用于传达电话、构建网络等。跟传统的铜线相比光纤的信号衰减小、抗干扰能力高，

光纤传播

特别是在远距离、大容量传输场合，光纤的优势更为明显。

军事科技

激光在科技、军事上的应用也有很多。如激光光谱、激光雷达、激光武器(远程击毁)等等。

工业生产

纤绿激光

激光在工业上的应用也非常的广泛。如激光打标、激光打孔、激光裁床、激光切割、激光绣花等等。激光的迅速准确的特性能够更好的在工业生产上发挥重要作用，同时也能够更好的节约成本。

医疗卫生

在医学、生活中激光的应用也非常广泛。如激光生命科学研究、激光诊断、激光治疗，其中激光治疗又分为：激光手术治疗、弱激光生物作用的非手术治疗和激光的光动力治疗。

炫酷流行

生活讲究炫酷，镭射就是个很好的激光应用例子，他可以把影像在空中投影，就是我们常说的空气投影，手表上就可以没有表面，中间悬空显示时间，保准你回头率高！

日常生活

随着科技的发展，激光也走入了人们的日常生活。便有了激光灭蚊的产品推出，利用激光消灭蚊子。激光器每秒可击毙50只到100只蚊子。除了速度快之外，该激光器还很精准，还能区别蝴蝶和蚊子，也能分辨雌蚊子和雄蚊子之类。

激光治疗

激光技术作为一种新的科学技术有着广阔的应用前景。快速、精准是其的优势，激光不仅能够在精密仪器上打标，还可以对地毯等快速的切割。激光机在现代的工业事业上功不可没。推进工业的快速发展。

激光走进了人们的生活同时也加速了人类的进步。

激光是如何被发现的，激光的发展对人类有何贡献？

激光诞生于二十世纪六十年代期间，它是全球伟大的科学成果之一。它的特点十分的突出，比如高度、方向性等等都特别的高，并且在许多方面都有着十分广泛的使用，为科学、医学、工业、人们的生活都带来十分便捷，可以说是具有革命性的发展。激光的发现离不开爱因斯坦的基础理论，并经过了无数次的研究和探索之下科学家们从氖光灯泡照射晶体的实验中发现了激光的存在，从此让激光器广泛的使用了起来。

一、激光的发现在17年，的科学家爱因斯坦阐述“光与物质相互作用”的观点，并告诉大家激光是的可以存在的。中间许多科学家做过无数次实验但是都没有发现真正的激光。直到1958年，当科学家消洛和汤斯将氖光灯泡照的光射在一种晶体上面，于是产生了强光，于是他们将这个现象称为“激光原理”。这是激光次出现在大众的视野当中。到了1960年，世界是台激光器产生了，直到次年世界上台医用的激光机也诞生了。逐渐的激光被广泛的应用起来。

二、激光的贡献在1962年，有三组研究激光的科研专家们都发明了激光器，并用随着科技的进展，激光器的技术越来越成熟和全面，也因为激光的特点十分的突出，于是被大家广泛的应用于工业生产、农业、仪器的测量、精密数据的探测、通信、医疗以及军事等等各个方面，并且在许多行业里面都有着显著的成功。而且激光的使用，让工业成本显著的降低，使用的范围也越来越广，重要性也越来越显著。

激光的发现离不到无数科学家们的探索和研究，正因为有了他们的理论和实验经验，才让激光可以顺利的产生。随着科技的发展和进步，激学已经不再是神秘莫测的物体，而是走进了人们的生活里面。激光的使用十分的普及，无论是科技、医学、通信、美容等等都是十分常见的技术。随着人们生活的需要，激光的使用将越来越广泛。

打破技术封锁，这位科学家带领团队造出激光器强“心”

胡丽丽研究员在实验室 本文图均为 受访者供图

钕玻璃是指含有稀土发光钕离子的特殊玻璃，它可以在“泵浦光”的激发下对激光能量进行放大，是激光器的“心”。激光钕玻璃性能的好坏直接决定了激光装置输出能量的潜力和质量，是目前人类所知能够输出激光能量的工作介质。

大尺寸激光钕玻璃成品需同时符合高光学质量、低应力、无铂颗粒等夹杂物、高一致性等28个技术指标，钕玻璃尺寸越大，生产难度越高。

激光钕玻璃连续熔炼技术被誉为美国点火装置（NIF，目前世界激光惯性约束聚变装置）七大奇迹之首。然而，掌握激光钕玻璃关键技术的西方对我国实施严格的技术封锁和产品禁运，我国必须靠自主研发。

如何，解决我国激光聚变研究的战略急需，成为摆在中科院上海光机所胡丽丽团队面前的一大挑战。

钕玻璃总是在封闭式隧道窑炸裂，是胡丽丽团队面临的一个困难。

胡丽丽研究员与激光钕玻璃

成型后的钕玻璃温度高达六七百摄氏度，需要在这个隧道窑里呆上一个星期，逐渐冷却到六七十度。实验初期，玻璃都在隧道窑里炸裂了。请来的外援专家，到现场看了后说这个问题他们也解决不了。

胡丽丽秉着“只能上，不能退”的决心，当场拍板自己解决。她带领团队花了半年时间，重新做方案，改变隧道窑的结构，终解决了玻璃炸裂的问题。

这时，钕玻璃包边成为阻挡他们前进的又一座大山。

原有外购的包边胶存在容易脱胶、收缩大导致钕玻璃炸裂等问题。寻找了数家外协单位仍然未解决问题。胡丽丽团队决定自主研发钕玻璃包边胶。

通过几年的持续攻关，上万次实验，胡丽丽团队不仅终研制出满足性能的包边胶，还成功研制出一整套机械化包边工艺，大大提升了钕玻璃包边性能和批量生产效率。

围绕大尺寸激光钕玻璃批量制造关键技术，胡丽丽团队经过十多年持续攻关，逐项攻克了大尺寸激光钕玻璃批量制造涵盖的连续熔炼、精密退火、包边、检测四大关键核心技术。

胡丽丽团队的成果打破了国外技术封锁，取得了以连续熔炼为核心的大尺寸激光钕玻璃批量制造关键技术的突破，实现了涵盖大尺寸激光钕玻璃连续熔炼、包边和高精度检测的三项核心技术发明。团队还自主发明并建成了具有特色的首条大尺寸激光钕玻璃连续熔炼线，实现了大尺寸激光钕玻璃的批量生产。

大尺寸N31激光钕玻璃已经成功应用于我国“神光”系列激光装置和用于开展前沿基础研究的上海超强超短激光实验装置（SULF）。

目前，上海光机所已成为上掌握钕玻璃元件全流程生产技术的机构。胡丽丽作为完，荣获上海市2016年度技术发明奖特等奖、2017年度技术发明奖二等奖。

胡丽丽说，没有团队的合作，这个项目不可能完成。挑战极限的科研攻关过程中失败是常态，成功来自从一次次失败中吸取和总结教训。这10多年的攻关中，自己团队所经历的失败次数更是难以列举。

“在外人看来，我们可能像一群只知道工作的苦行僧。可是我们也都知道，要想做成一点事情，光靠8小时是不够的。”胡丽丽说。