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» 近期上海硅酸鹽所 連續(xù)在高能激光晶體領(lǐng)域取得重要進(jìn)展 部分技術(shù)世界領(lǐng)先
    上海硅酸鹽所成功生長(zhǎng)出直徑4英寸YCOB晶體
    
    http://www.cas.cn/ky/kyjz/201302/t20130205_3761637.shtml
    近日，中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所成功生長(zhǎng)出直徑4英寸(100 mm)YCOB晶體，等徑部分長(zhǎng)度達(dá)到100 mm，晶體完整無(wú)缺陷，達(dá)到非線性光學(xué)質(zhì)量要求，可切割通光口徑達(dá)到90 mm×90 mm的非線性光學(xué)頻率轉(zhuǎn)換器件。這是目前公開(kāi)報(bào)道中采用熔體法生長(zhǎng)的非線性光學(xué)晶體最大可用口徑。目前，世界上能提供最大可用口徑的非線性光學(xué)晶體是KH2PO4(簡(jiǎn)稱KDP)，采用水溶液法生長(zhǎng)，已被各國(guó)激光核聚變工程采用，器件口徑最大達(dá)到430 mm×430 mm。但其非線性光學(xué)性能和物理化學(xué)穩(wěn)定性均不如YCOB晶體。
    
    YCa4O(BO3)3 (簡(jiǎn)稱YCOB)晶體是1996年由法國(guó)科學(xué)院Aka等人發(fā)明的新晶體，此后人們發(fā)現(xiàn)該晶體具有優(yōu)越的非線性光學(xué)性能、高溫壓電性能以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性，在近幾年重新受到重視。與高功率激光系統(tǒng)常用的非線性光學(xué)晶體LiB3O5(LBO)相比，該晶體具有如下優(yōu)點(diǎn)：晶體不易潮解；有效非線性光學(xué)系數(shù)比前者大37.5%；溫度容許范圍寬22倍；雖抗激光損傷閾值相近，但參量熒光小三個(gè)數(shù)量級(jí)；熱膨脹系數(shù)小一個(gè)數(shù)量級(jí)且各向異性小，可加工性能更好。該晶體可采用提拉法生長(zhǎng)，生長(zhǎng)周期短，成本更低，有利于獲得可制作大口徑激光器件的晶體。用該晶體制作的大口徑激光器件，可實(shí)現(xiàn)高能量和高功率激光系統(tǒng)的倍頻(SHG)、三倍頻(THG)、光參量振蕩(OPO)、光參量放大(OPA)以及光參量啁啾脈沖放大(OPCPA)。
    
    2010年以來(lái)，中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所先后突破了1英寸、2英寸和3英寸YCOB晶體生長(zhǎng)技術(shù)，并于2011年獲得 60 mm × 60 mm口徑的YCOB晶體非線性光學(xué)器件，成功應(yīng)用于焦耳量級(jí)的非共線參量啁啾脈沖放大(OPCPA)，產(chǎn)生了能量3.36 J壓縮脈沖周期為44.3fs的800 nm信號(hào)光，表明YCOB晶體可成為拍瓦級(jí)激光系統(tǒng)的末級(jí)放大器。為產(chǎn)生更大平均功率激光，需要OPCPA非線性光學(xué)器件具有更大的口徑，因此需要生長(zhǎng)更大直徑和長(zhǎng)度的YCOB晶體。
    
    進(jìn)入4英寸直徑Y(jié)COB晶體技術(shù)攻關(guān)以來(lái)，由于晶體直徑和長(zhǎng)度增大，生長(zhǎng)所需時(shí)間和難度大大增加，研究人員通過(guò)刻苦攻關(guān)，探索了一套綜合多種工藝的有效技術(shù)，攻克了YCOB晶體易解理、螺旋生長(zhǎng)和產(chǎn)生包裹體等技術(shù)難題，使晶體質(zhì)量大大提高，光學(xué)均勻性達(dá)到1.48×10-6，抗激光損傷閾值達(dá)到10 J/cm2 (532 nm, 3 ns)以上，并最終獲得能夠切割90 mm×90 mm口徑器件的4英寸YCOB晶體，并為進(jìn)一步探索生長(zhǎng)更大尺寸YCOB晶體奠立了良好基礎(chǔ)
    
    上海硅酸鹽所生長(zhǎng)的YCOB晶體
    
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    上海硅酸鹽所成功研制出大尺寸和復(fù)雜形狀透明陶瓷
    http://www.cas.cn/ky/kyjz/201302/t20130228_3784011.shtml
    
    釔鋁石榴石(YAG)、氧化釔(Y2O3)等透明陶瓷是重要的激光基質(zhì)材料，同時(shí)，它在可見(jiàn)-中紅外波段透過(guò)率高，是高溫窗口或中紅外光學(xué)窗口、半球形整流罩的重要候選材料。此外，它們還具有極佳的抗等離子體侵蝕性能，在半導(dǎo)體刻蝕裝備中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。最近，中科院上海硅酸鹽研究所結(jié)構(gòu)陶瓷中心透明陶瓷課題組在大尺寸和復(fù)雜形狀的YAG和Y2O3透明陶瓷的研究上取得重要進(jìn)展。由王士維研究員帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)粉體合成、燒結(jié)助劑選擇、以及成型和燒結(jié)工藝的優(yōu)化，制備出了高質(zhì)量的大尺寸和復(fù)雜形狀的YAG和Y2O3透明陶瓷。
    
    在YAG透明陶瓷方面，采用冷等靜壓成型工藝，成功制備出直徑達(dá)235mm、厚度7.5mm的YAG透明陶瓷圓板，在400nm和1100nm處的直線透過(guò)率分別達(dá)80%和83%，光學(xué)質(zhì)量?jī)?yōu)異
    
    
    。這是目前采用單晶生長(zhǎng)方法無(wú)法達(dá)到的大尺寸，也是國(guó)際上公開(kāi)報(bào)道的最大尺寸的、高光學(xué)質(zhì)量的YAG透明陶瓷。通過(guò)近凈尺寸成型工藝，分別制備出高光學(xué)質(zhì)量的、直徑達(dá)85mm和210mm的YAG透明陶瓷球罩樣品
    
    
    YAG透明陶瓷具有優(yōu)異的機(jī)械性能，其抗彎強(qiáng)度高達(dá)350MPa，其紅外截止波長(zhǎng)優(yōu)于藍(lán)寶石單晶。上述研究，國(guó)際上未見(jiàn)類(lèi)似報(bào)道，填補(bǔ)了我國(guó)在YAG透明陶瓷光窗/頭罩研究方面的空白。
    
    在Y2O3透明陶瓷研究過(guò)程中，分別通過(guò)膠態(tài)成型工藝和冷等靜壓工藝，制備出多種規(guī)格和尺寸的高光學(xué)質(zhì)量透明陶瓷樣品，部分規(guī)格已經(jīng)實(shí)現(xiàn)小批量制備。
    
    所示為所制備的Y2O3透明陶瓷球罩和平板樣品的實(shí)物照片，
    
    
    所示為它們?cè)诳梢?jiàn)和近紅外波段的光學(xué)透過(guò)率。所制備的Y2O3透明陶瓷在紫外、可見(jiàn)和中紅外波段均具有優(yōu)異的光學(xué)透過(guò)性能，其紅外截止波長(zhǎng)長(zhǎng)達(dá)8.0µm，即使在6.0µm波長(zhǎng)，其3mm厚度樣品的光學(xué)透過(guò)率仍然保持在80%以上。Y2O3透明陶瓷在中紅外波段具有非常低的紅外發(fā)射率，可用于對(duì)紅外發(fā)射率要求苛刻的光窗/頭罩領(lǐng)域。
    
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    上面基本都是高能激光應(yīng)用必要的前置科技
    
    中國(guó)235mm陶瓷罩超過(guò)日本提供給美國(guó)的210mm的尺寸。光學(xué)品質(zhì)很好，接近理論極限
    

網(wǎng)友評(píng)論(577924)2013-03-08 19:09

    上硅所，以前我們學(xué)校考研的第一目標(biāo)啊 。
    

網(wǎng)友評(píng)論(10064155)2013-03-08 19:09

    超電磁炮
    
    
    ----sent from my samsung SCH-N719,Android 4.1.1
    

網(wǎng)友評(píng)論(446997)2013-03-08 19:09

    最近兔子是不是給重工加了？
    

網(wǎng)友評(píng)論(19027402)2013-03-08 19:09

    長(zhǎng)求總
    
    
    -------發(fā)自NOKIA 毒菜版Lumia920上的NGABrush(1.8.4.7) for WP(已經(jīng)搶到2個(gè)沙發(fā)：Double Kill!)
    

網(wǎng)友評(píng)論(599235)2013-03-08 19:10

    只能說(shuō)好厲害啊
    ----sent from my Meizu M040,Android 4.1.1
    

網(wǎng)友評(píng)論(1884060)2013-03-08 19:11

    沒(méi)怎么看懂，是伊卡露斯？還是鏡頭？
    

網(wǎng)友評(píng)論(19195389)2013-03-08 19:12

    上次還曝光了磁流體光學(xué)鏡片亞納米級(jí)別的加工工藝 兔子在光學(xué)方面要爆種子了
    

網(wǎng)友評(píng)論(7485926)2013-03-08 19:12

    能武器化軍事化么。
    

網(wǎng)友評(píng)論(19195389)2013-03-08 19:13

    Reply to Reply Post by Mulholland (2013-03-08 19:11)
    
    大功率激光頭需要的晶體 和激光罩
    

網(wǎng)友評(píng)論(8066806)2013-03-08 19:14

    打火機(jī)？
    

網(wǎng)友評(píng)論(414387)2013-03-08 19:14

    最近一系列突破頗有美帝60，70年代的范兒。。難道兔子也抓了外星人？？
    ----sent from my Xiaomi MI-ONE Plus,Android 4.0.4
    

網(wǎng)友評(píng)論(347603)2013-03-08 19:14

    Reply to Reply Post by 死亡冰激凌 (2013-03-08 19:12)
    
    工業(yè)/武器 應(yīng)用
    兔子的激光近防在06 07年的樣子就測(cè)試過(guò)了 只不過(guò)距離整合到平臺(tái)上還要時(shí)日
    

網(wǎng)友評(píng)論(1884060)2013-03-08 19:16

    Reply to Reply Post by 鷹擊千里 (2013-03-08 19:13)
    
    第一個(gè)我知道，就是擇日再死里頭那東西，不過(guò)是核能不是太陽(yáng)能。
    我就是沒(méi)搞懂激光罩是干啥的，用來(lái)發(fā)射還是用來(lái)探測(cè)的？
    

網(wǎng)友評(píng)論(19195389)2013-03-08 19:20

    Reply to Reply Post by Mulholland (2013-03-08 19:16)
    
    激光頭上面的保護(hù)罩 這個(gè)必須要有優(yōu)異的透光率 ；而且隨著激光功率提高 透光率不可能是100%那么作用在保護(hù)罩上的熱作用也會(huì)增大 必須要有足夠的熱穩(wěn)定性；還需要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度
    三者缺一不可
    
    上面說(shuō)這個(gè)透光率已經(jīng)接近理論極限了
    

網(wǎng)友評(píng)論(7853270)2013-03-08 19:21

    挺開(kāi)心的嘛，他們所賣(mài)給我們的材料可惡心人了…
    
    
    -------發(fā)自NOKIA 毒菜版Lumia920上的NGABrush(1.8.4.7) for WP(已經(jīng)搶到7個(gè)沙發(fā)：God Like!)
    

網(wǎng)友評(píng)論(1884060)2013-03-08 19:24

    Reply to Reply Post by 鷹擊千里 (2013-03-08 19:20)
    明白鳥(niǎo)，那軍爺快玩吧，玩剩下了就能用來(lái)做鏡頭了。
    

網(wǎng)友評(píng)論(20191511)2013-03-08 19:24

    這個(gè)東西是不是eve里激光武器的那個(gè)彈藥
    
    什么L晶體之類(lèi)的 發(fā)射用的 會(huì)消耗？
    
    碉堡了？
    

網(wǎng)友評(píng)論(19195389)2013-03-08 19:26

    Reply to Reply Post by Mulholland (2013-03-08 19:24)
    
    一般鏡頭不用這種材料了 對(duì)熱穩(wěn)定 機(jī)械穩(wěn)定要求沒(méi)這么高
    
    中國(guó)在光學(xué)鏡頭方面的發(fā)展不知道什么時(shí)候在消費(fèi)市場(chǎng)開(kāi)始發(fā)揮作用
    

網(wǎng)友評(píng)論(19195389)2013-03-08 19:26

    Reply Post by snakefaith (2013-03-08 19:21):
    
    挺開(kāi)心的嘛，他們所賣(mài)給我們的材料可惡心人了…
    
    
    -------發(fā)自NOKIA 毒菜版Lumia920上的NGABrush(1.8.4.7) for WP(已經(jīng)搶到7個(gè)沙發(fā)：God Like!)
    
    
    你看連板王ASUS也出坑爹板嘛 生意歸生意