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【兔子碉堡了】近期上海硅酸盐所 连续在高能激光晶体领域取得重要进展 部分技术世界领先

整理时间:2013-03-10 09:53 来源:www.vimiy.com 作者:编辑 点击:

【楼主】(347603)2013-03-08 19:07

» 近期上海硅酸盐所 连续在高能激光晶体领域取得重要进展 部分技术世界领先
    上海硅酸盐所成功生长出直径4英寸YCOB晶体
    
    http://www.cas.cn/ky/kyjz/201302/t20130205_3761637.shtml
    近日,中国科学院上海硅酸盐研究所成功生长出直径4英寸(100 mm)YCOB晶体,等径部分长度达到100 mm,晶体完整无缺陷,达到非线性光学质量要求,可切割通光口径达到90 mm×90 mm的非线性光学频率转换器件。这是目前公开报道中采用熔体法生长的非线性光学晶体最大可用口径。目前,世界上能提供最大可用口径的非线性光学晶体是KH2PO4(简称KDP),采用水溶液法生长,已被各国激光核聚变工程采用,器件口径最大达到430 mm×430 mm。但其非线性光学性能和物理化学稳定性均不如YCOB晶体。
    
    YCa4O(BO3)3 (简称YCOB)晶体是1996年由法国科学院Aka等人发明的新晶体,此后人们发现该晶体具有优越的非线性光学性能、高温压电性能以及良好的化学稳定性,在近几年重新受到重视。与高功率激光系统常用的非线性光学晶体LiB3O5(LBO)相比,该晶体具有如下优点:晶体不易潮解;有效非线性光学系数比前者大37.5%;温度容许范围宽22倍;虽抗激光损伤阈值相近,但参量荧光小三个数量级;热膨胀系数小一个数量级且各向异性小,可加工性能更好。该晶体可采用提拉法生长,生长周期短,成本更低,有利于获得可制作大口径激光器件的晶体。用该晶体制作的大口径激光器件,可实现高能量和高功率激光系统的倍频(SHG)、三倍频(THG)、光参量振荡(OPO)、光参量放大(OPA)以及光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)。
    
    2010年以来,中国科学院上海硅酸盐研究所先后突破了1英寸、2英寸和3英寸YCOB晶体生长技术,并于2011年获得 60 mm × 60 mm口径的YCOB晶体非线性光学器件,成功应用于焦耳量级的非共线参量啁啾脉冲放大(OPCPA),产生了能量3.36 J压缩脉冲周期为44.3fs的800 nm信号光,表明YCOB晶体可成为拍瓦级激光系统的末级放大器。为产生更大平均功率激光,需要OPCPA非线性光学器件具有更大的口径,因此需要生长更大直径和长度的YCOB晶体。
    
    进入4英寸直径YCOB晶体技术攻关以来,由于晶体直径和长度增大,生长所需时间和难度大大增加,研究人员通过刻苦攻关,探索了一套综合多种工艺的有效技术,攻克了YCOB晶体易解理、螺旋生长和产生包裹体等技术难题,使晶体质量大大提高,光学均匀性达到1.48×10-6,抗激光损伤阈值达到10 J/cm2 (532 nm, 3 ns)以上,并最终获得能够切割90 mm×90 mm口径器件的4英寸YCOB晶体,并为进一步探索生长更大尺寸YCOB晶体奠立了良好基础
    
    上海硅酸盐所生长的YCOB晶体
    
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    上海硅酸盐所成功研制出大尺寸和复杂形状透明陶瓷
    http://www.cas.cn/ky/kyjz/201302/t20130228_3784011.shtml
    
    钇铝石榴石(YAG)、氧化钇(Y2O3)等透明陶瓷是重要的激光基质材料,同时,它在可见-中红外波段透过率高,是高温窗口或中红外光学窗口、半球形整流罩的重要候选材料。此外,它们还具有极佳的抗等离子体侵蚀性能,在半导体刻蚀装备中具有重要的应用价值。最近,中科院上海硅酸盐研究所结构陶瓷中心透明陶瓷课题组在大尺寸和复杂形状的YAG和Y2O3透明陶瓷的研究上取得重要进展。由王士维研究员带领的研究团队通过粉体合成、烧结助剂选择、以及成型和烧结工艺的优化,制备出了高质量的大尺寸和复杂形状的YAG和Y2O3透明陶瓷。
    
    在YAG透明陶瓷方面,采用冷等静压成型工艺,成功制备出直径达235mm、厚度7.5mm的YAG透明陶瓷圆板,在400nm和1100nm处的直线透过率分别达80%和83%,光学质量优异
    
    
    。这是目前采用单晶生长方法无法达到的大尺寸,也是国际上公开报道的最大尺寸的、高光学质量的YAG透明陶瓷。通过近净尺寸成型工艺,分别制备出高光学质量的、直径达85mm和210mm的YAG透明陶瓷球罩样品
    
    
    YAG透明陶瓷具有优异的机械性能,其抗弯强度高达350MPa,其红外截止波长优于蓝宝石单晶。上述研究,国际上未见类似报道,填补了我国在YAG透明陶瓷光窗/头罩研究方面的空白。
    
    在Y2O3透明陶瓷研究过程中,分别通过胶态成型工艺和冷等静压工艺,制备出多种规格和尺寸的高光学质量透明陶瓷样品,部分规格已经实现小批量制备。
    
    所示为所制备的Y2O3透明陶瓷球罩和平板样品的实物照片,
    
    
    所示为它们在可见和近红外波段的光学透过率。所制备的Y2O3透明陶瓷在紫外、可见和中红外波段均具有优异的光学透过性能,其红外截止波长长达8.0µm,即使在6.0µm波长,其3mm厚度样品的光学透过率仍然保持在80%以上。Y2O3透明陶瓷在中红外波段具有非常低的红外发射率,可用于对红外发射率要求苛刻的光窗/头罩领域。
    
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    上面基本都是高能激光应用必要的前置科技
    
    中国235mm陶瓷罩超过日本提供给美国的210mm的尺寸。光学品质很好,接近理论极限
    


网友评论(577924)2013-03-08 19:09


    上硅所,以前我们学校考研的第一目标啊 。
    
网友评论(10064155)2013-03-08 19:09


    超电磁炮
    
    
    ----sent from my samsung SCH-N719,Android 4.1.1
    
网友评论(446997)2013-03-08 19:09


    最近兔子是不是给重工加了?
    
网友评论(19027402)2013-03-08 19:09


    长求总
    
    
    -------发自NOKIA 毒菜版Lumia920上的NGABrush(1.8.4.7) for WP(已经抢到2个沙发:Double Kill!)
    
网友评论(599235)2013-03-08 19:10


    只能说好厉害啊
    ----sent from my Meizu M040,Android 4.1.1
    
网友评论(1884060)2013-03-08 19:11


    没怎么看懂,是伊卡露斯?还是镜头?
    
网友评论(19195389)2013-03-08 19:12


    上次还曝光了磁流体光学镜片亚纳米级别的加工工艺 兔子在光学方面要爆种子了
    
网友评论(7485926)2013-03-08 19:12


    能武器化军事化么。
    
网友评论(19195389)2013-03-08 19:13


    Reply to Reply Post by Mulholland (2013-03-08 19:11)
    
    大功率激光头需要的晶体 和激光罩
    
网友评论(8066806)2013-03-08 19:14


    打火机?
    
网友评论(414387)2013-03-08 19:14


    最近一系列突破颇有美帝60,70年代的范儿。。难道兔子也抓了外星人??
    ----sent from my Xiaomi MI-ONE Plus,Android 4.0.4
    
网友评论(347603)2013-03-08 19:14


    Reply to Reply Post by 死亡冰激凌 (2013-03-08 19:12)
    
    工业/武器 应用
    兔子的激光近防在06 07年的样子就测试过了 只不过距离整合到平台上还要时日
    
网友评论(1884060)2013-03-08 19:16


    Reply to Reply Post by 鹰击千里 (2013-03-08 19:13)
    
    第一个我知道,就是择日再死里头那东西,不过是核能不是太阳能。
    我就是没搞懂激光罩是干啥的,用来发射还是用来探测的?
    
网友评论(19195389)2013-03-08 19:20


    Reply to Reply Post by Mulholland (2013-03-08 19:16)
    
    激光头上面的保护罩 这个必须要有优异的透光率 ;而且随着激光功率提高 透光率不可能是100%那么作用在保护罩上的热作用也会增大 必须要有足够的热稳定性;还需要有足够的机械强度
    三者缺一不可
    
    上面说这个透光率已经接近理论极限了
    
网友评论(7853270)2013-03-08 19:21


    挺开心的嘛,他们所卖给我们的材料可恶心人了…
    
    
    -------发自NOKIA 毒菜版Lumia920上的NGABrush(1.8.4.7) for WP(已经抢到7个沙发:God Like!)
    
网友评论(1884060)2013-03-08 19:24


    Reply to Reply Post by 鹰击千里 (2013-03-08 19:20)
    明白鸟,那军爷快玩吧,玩剩下了就能用来做镜头了。
    
网友评论(20191511)2013-03-08 19:24


    这个东西是不是eve里激光武器的那个弹药
    
    什么L晶体之类的 发射用的 会消耗?
    
    碉堡了?
    
网友评论(19195389)2013-03-08 19:26


    Reply to Reply Post by Mulholland (2013-03-08 19:24)
    
    一般镜头不用这种材料了 对热稳定 机械稳定要求没这么高
    
    中国在光学镜头方面的发展不知道什么时候在消费市场开始发挥作用
    
网友评论(19195389)2013-03-08 19:26


    Reply Post by snakefaith (2013-03-08 19:21):
    
    挺开心的嘛,他们所卖给我们的材料可恶心人了…
    
    
    -------发自NOKIA 毒菜版Lumia920上的NGABrush(1.8.4.7) for WP(已经抢到7个沙发:God Like!)
    
    
    你看连板王ASUS也出坑爹板嘛 生意归生意
    

    
    
    

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