先进超快(飞秒、皮秒)激光器

单位名称

中科院物理研究所

联系人

方少波

联系邮箱

Renee_zlj@126.com

成果成熟度

□正在研发   √已有样机   □通过小试   □通过中试   √可以量产

合作方式

√技术转让    √技术入股    √合作开发    √其他

成果简介：

激光器被广泛运用于工业、农业、精密测量和探测、通讯与信息处理、医疗、军事等各方面，并在许多领域引起了革命性的突破。其中，超快激光器倍受各界追捧。它不仅可以实现加工的“超精细”，还实现了真正意义上的激光“冷”加工；由于超快特性，可以用于更精密的手术；更高的峰值功率，可引雷、放电，快速毁坏目标，导弹拦截、卫星致盲等等。

由于飞秒激光的前沿性，是激光产业中高利润的高端产品。国际市场每年飞秒激光相关产值约100 亿美元，国内市场为国外公司垄断，大量外汇流失（10亿美元），同时影响国家安全。

中国科学院物理研究所光物理重点实验室从事飞秒激光器研究多年，开发出一系列飞秒激光器及相关科研成果，包括：

Ø  飞秒钛宝石激光振荡器

Ø  TW级飞秒超强激光放大器

Ø  高重复频率飞秒激光放大器

Ø  飞秒参量激光器

Ø  光纤飞秒激光器

Ø  全固态飞秒激光器

Ø  全固态皮秒激光器

Ø  低噪声光学频率梳

Ø  窄线宽及可调谐激光器

Ø  同步及延时控制器

Ø  周期量级激光及其CEP锁定

Ø  用户定制激光器

部分产品和指标达到国际领先或国内首次的程度，包括：

Ø  同步飞秒激光器（国际领先）

Ø  飞秒PW超强激光（世界纪录）

Ø  若干全固态飞秒激光(国际首次)

Ø  紫外波段皮秒激光(国际领先)

Ø  红外波段飞秒激光（国际领先）

Ø  阿秒激光装置（国内首次）

Ø  飞秒光学频率梳（国内首次）

Ø  飞秒参量激光振荡器（国内首次）

Ø  飞秒镁橄榄石激光(国内首次)

Ø  飞秒Cr:YAG激光(国内首次)

Ø  飞秒激光压缩器(国内最短脉宽)

主要技术指标：

技术特点：

Ø  超快：国内最短激光脉冲，3.8fs/可见光波段

Ø  超强：1.16PW峰值功率，当时的世界纪录

Ø  阿秒：160as/XUV极紫外波段，国内首次实现

Ø  光梳：稳定度～10-18 /秒，国际同类最高结果之一

应用前景：

自20世纪60年代问世以来，激光已在工业、医学、军事等众多领域广泛应用。近年，超短脉冲激光即超快激光成为激光领域的先端发展趋势。脉冲越短，激光的精度越高、释放的能量越大。在实验室，激光脉冲已短到飞秒级别(1飞秒等于千万亿分之一秒)。超快激光投入应用，成为人类工具史上的又一“利器”。

飞秒激光作为最重要的前沿方向，可以完成常规激光无法完成的工作，因此应用更为广泛，需求量巨大。

在加工制造领域：比常规激光更高的精度、更高质量的加工效果。如发动机汽缸、太阳能电池、仿生加工…

在医疗领域：由于超快特性，可以用于更精密的手术，无痛、高效。近视、老花…

在国防领域：更高的峰值功率，快速毁坏目标，导弹拦截、卫星致盲。引雷、放电等常规激光所不能。

在科研领域：常规激光远远不能的科学前沿：激光粒子加速、高能物理、光钟……

知识产权及项目获奖情况：

已经申请相关发明专利23项。包括——

高对比度飞秒激光脉冲产生装置（申请号CN201210037173.1）

一种全固态皮秒激光再生放大器（申请号CN201210360026.8）

飞秒锁模激光器（申请号CN201410251367.0）

基于全固态飞秒激光器的天文光学频率梳装置（申请号CN201410004852.8）

全固态陶瓷锁模激光器（申请号CN201310349408.5）等

曾获得国家自然科学二等奖