中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所高功率激光單元技術(shù)實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)建于1964年,主要開展先進(jìn)固體激光器核心材料與器件的研究,包括稀土摻雜激光玻璃、有源與無(wú)源特種光纖、脈沖氙燈與LED光源等。有一支由中國(guó)科學(xué)院院士和10位研究員為核心組成的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。該實(shí)驗(yàn)室是首批進(jìn)入中科院“知識(shí)創(chuàng)新”工程的研究機(jī)構(gòu),也是中國(guó)目前唯一能夠批量制造大尺寸高質(zhì)量激光玻璃的專業(yè)研究和生產(chǎn)機(jī)構(gòu)。
1964年建所以來(lái),玻璃部門先后研制了用于高能和高功率激光系統(tǒng)的摻釹硅酸鹽激光玻璃、N21型摻釹磷酸鹽玻璃、N31型摻釹磷酸鹽玻璃、N41型摻釹磷酸鹽玻璃、N51型摻釹磷酸鹽玻璃。用于高平均功率激激光系統(tǒng)的NAP2和NAP4型摻釹磷酸鹽玻璃。自主研究開發(fā)了釹玻璃的半連續(xù)熔煉、連續(xù)熔煉和包邊工藝。其中1000多件各類規(guī)格的N21和N31型激光釹玻璃已經(jīng)應(yīng)用在我國(guó)神光系列裝置,為中國(guó)的激光聚變研究事業(yè)做出了重要貢獻(xiàn)。而基于連熔和包邊技術(shù)的“大尺寸高性能激光釹玻璃批量制造關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目榮獲2016年度上海市技術(shù)發(fā)明特等獎(jiǎng)以及2017年國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。單元技術(shù)實(shí)驗(yàn)室是世界范圍內(nèi)除德國(guó)Schott公司,日本Hoya公司以外,第三家能夠批量制造大尺寸高質(zhì)量激光釹玻璃的專業(yè)機(jī)構(gòu)。圍繞高功率激光裝置應(yīng)用需求牽引,實(shí)驗(yàn)室也積極開展其它系列激光玻璃材料,包括旋光玻璃、摻鐿激光玻璃、摻鉺激光玻璃、摻銩激光玻璃等,并實(shí)現(xiàn)了摻鉺激光玻璃產(chǎn)品的市場(chǎng)應(yīng)用。
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),單元技術(shù)實(shí)驗(yàn)室積極開展特種光纖的研究,是中國(guó)最早從事特種光纖的研究機(jī)構(gòu)之一,業(yè)已具備國(guó)際一流的特種光纖研發(fā)水平。實(shí)驗(yàn)室將稀土摻雜有源光纖、中紅外氟化物光纖、光子晶體光纖等特種光纖作為重點(diǎn)發(fā)展方向,建成了具有預(yù)制棒制作、光纖拉制、光纖測(cè)試與表征、光纖器件研發(fā)能力的國(guó)際一流水平的特種光纖研發(fā)平臺(tái)。研究成果多次在Optics Letter, Optics Express, Applied Physics Letters等本領(lǐng)域有重要影響力的國(guó)際期刊上發(fā)表,獲得國(guó)家授權(quán)發(fā)明專利十余項(xiàng)。目前承擔(dān)著包括國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃在內(nèi)的多項(xiàng)國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目。
通過(guò)爭(zhēng)取國(guó)家、上海市和中國(guó)科學(xué)院等各類經(jīng)費(fèi)支持,單元技術(shù)實(shí)驗(yàn)室建立了完備的特種玻璃的工藝研究平臺(tái)、物理化學(xué)性質(zhì)檢測(cè)平臺(tái)、特種光纖制備及性能檢測(cè)平臺(tái)。為進(jìn)一步開展特種玻璃和特種光纖的研究提供了重要科研條件保障。