大口径高性能激光钕玻璃研究进展
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自美 国 Ｓ ｉ ｅ 于 １ ６ 年发 明掺钕硅 酸盐 激光 玻璃 以来 ＿ ， ２ ｎｔ ｒ ｚ ９１ １ 从 Ｏ世纪 ７ ］ ０年代开 始 的近三 十年 中 ， 国外建
立 了一 批 高 功率 装 置 ， 日本 大 阪 大 学 的“ 刚 ” 美 国 Ｒ ｃ ｅｔｒ大 学 的 “ ｍｅ ａ 装 置 ， Ｌ 如 金 ， ｏ ｈ ｓｅ Ｏ ｇ” Ｌ ＮＬ 的“ ｈｖ ” Ｓ ｉａ ， “ ｖ” ， Ｎｏ ａ 等 苏联 的“ 海豚 ” 以及后来 的“ ， 火星 ” 也 译 为“ 火 ” 。除早 期 “ ｖ ” 中 国“ 光 ” 置使 用 硅 酸盐 （ 点 ） Ｎｏ ａ 和 星 装
第 ２ ３卷第 １ ０期
２１ 年 １ ０１ Ｏ月
强 激 光 与 粒 子 束
Ｈ Ｉ Ｈ ＰＯＷ ＥＲ ＬＡＳＥＲ ＡＮＤ ＰＡＲＴＩ Ｇ ＣＬＥ ＢＥＡＭ Ｓ
Ｖ６ ． ３ １ ２ ，ＮＯ １ ．０
Ｏｃ ．。２ １ ｔ ０１
文章 编 号 ： １ ０ — ３ ２ ２ １ ） ０ ２ ６ — ５ ０ １４ ２ （ ０ １ １ —５ ０ ０
激 光玻 璃外 ，Ｏ世纪 ８ ２ ０年 代后 的装 置都是 使用 磷酸 盐激 光 玻璃 。进入 ２ 世 纪 ， 国的 ＮＩ 中 国 的神光～ １ 美 Ｆ、 Ⅲ、
法 国的 Ｌ 也 均采用 磷 酸盐激 光玻璃 。高功率 激光 钕玻璃 经历 了从 ２ ＭＪ Ｏ世纪 ７ Ｏ年代 以 Ｅ － Ｄ－ ２为代 表 的掺钕 硅
酸 盐激 光玻璃 ， 展到 ２ 发 ０世 纪 ８ Ｏ年代初 以来 以 Ｌ 一 、 Ｇ７ Ｏ为代 表 的掺钕磷 酸盐 激光 玻璃 的过程 ， 制 备 ＨＧ ８ Ｌ ７ 其 工 艺也 从最 初 的单 坩 埚熔 炼 发展 到现 在 的连 续 熔炼 工艺 ［ 。２ 纪 ８ ２ Ｏ世 ］ ０年代 以来 ， 以美 国为 首 的西 方 国家 相 继 开展 了大 型激光 器驱 动 的惯性 约束 聚 变 （Ｃ ） 置 的研究 ， ＩＦ 装 以解 决 人类 共 同面对 的能 源紧 缺 问题 。这 些 大 型 激光 装置使 用 的激光 放大 器工 作物质 就是 高功率 磷 酸盐激 光钕 玻璃 。本文 介绍 了国内外 高功率 激光 钕玻 璃
对 铂金 离子 的溶 解度 高 、 线性 系数 小 ， 为 Ｉ Ｆ装置 中广 泛使 用 的 激光 玻 璃介 质 。磷 酸 盐 激 光玻 璃 最 早 的 非 成 Ｃ
研 究开 始于 ２ ０世 纪 ７ Ｏ年 代 ， 用 于 国 内外 大型 Ｉ Ｆ装 置 的 高功 率 激 光 钕玻 璃 的典 型 代 表是 Ｈｏ ａ公 司 的 应 Ｃ ｙ
高功率氙灯辐射 。
关 键 词 ： 高功 率 激 光 ； 钕 玻 璃 ； 大 口径 ； 惯 性 约 束 聚 变
中 图分 类 号 ： Ｔ ０ ０ ４ Ｑ ５ ． 文献标志码 ： Ａ ｄｉ１． ７ ８ ＨＰ Ｐ ２ １２ １ ． ５ ０ ｏ：０ ３ ８／ Ｌ Ｂ ０ １ ３０ ２ ６
Ｌ 一 ＨＧ ８和 Ｓ ｈ ｔ 公 司 的 Ｌ ７ ０ 中 国 科 学 院 上 海 光 学 精 密 机 械 研 究 所 的 Ｎ３ ｃｏｔ Ｇ一７ 、 １钕 玻 璃 ＿ ］ 以 及 俄 罗斯 的 ３ ，
Ｋ Ｇ ＳＳ ０１ ０ ５ 一 ８ ＿］
。
表 １ Ｌ 一７ ， ＨＧ一 ， １和 ＫＧ Ｓ Ｏ ８ 是 Ｇ ７０ Ｌ ８ Ｎ３ Ｓ －１ ０钕玻 璃 的性能 比较 ， 中 ， 其 是受 激发 射截 面 ， 它是
＊综 述 ＊
大 口径 高性 能激 光 钕 玻璃 研 究进 展
胡丽丽， 陈树彬 ， 孟 ’ 陈 伟， 唐景平 ， 王 标 ， 涛，
胡俊江， 温 磊， 李顺光， 蒋亚丝， 张俊洲， 姜中宏
（ 国科 学 院 上 海 光 学 精 密机 械研 究 所 ，上 海 ２ １０ ） 中 Ｏ ８ ０
的研 究 进展 ， 重点 报道 了 国内上海 光学精 密机 械研 究所 近年 来 在大 尺 寸磷 酸盐 激 光钕 玻 璃熔 制国 内外 高 功 率激 光钕 玻 璃
磷 酸盐玻 璃 由于其 声子 能量 适 中、 对稀 土离子 溶解 度 高 、 土 离子 在磷 酸 盐基 质 玻璃 中 的光谱 性 能 优 良、 稀
高功率激光钕玻璃经历了从20世纪70年代以ed2为代表的掺钕硅酸盐激光玻璃发展到20世纪80年代初以来以lhg8lg770为代表的掺钕磷酸盐激光玻璃的过程其制备工艺也从最初的单坩埚熔炼发展到现在的连续熔炼工艺20世纪80年代以来以美国为首的西方国家相继开展了大型激光器驱动的惯性约束聚变icf装置的研究以解决人类共同面对的能源紧缺问题
摘 要 ： 在 概 述 国 内外 高 功 率 激 光 钕 玻 璃 的发 展 及 其 主 要 性 质 的基 础 上 ， 点 论 述 了上 海 光 学 精 密 机 械 重
研 究所 在 大 口径 Ｎ３ 功 率 激 光 钕 玻 璃 半 连 续 熔 炼 工 艺 、 续 熔 炼 工 艺 、 边 工 艺 等 方 面 的 研 究 进 展 。报 道 １高 连 包 了 半 连 续 熔 炼 工 艺 制 备 的 不 同 ＮｄＯ ｚ ｓ浓度 Ｎ １钕 玻 璃 的 光 吸 收 损 耗 和 荧 光 寿命 及小 信号 增 益 系数 ， 给 出了 ３ 并 这 些 钕 玻璃 坯 片 小信 号增 益 系 数 的 波 动 范 围 。通 过 对 半 连 续 熔 炼 和 连 续 熔 炼 工 艺 制 备 的 Ｎ３ 光 钕 玻 璃 主 １激 要 性 能 的 比较 ， 明连 续 熔 炼 工 艺 制 备 的 Ｎ３ 证 １钕 玻 璃 的 主 要 性 能 指 标 与 半 连 续 熔 炼 的 性 能 相 当 。对 于 ４ ０ ０ ｍｍ 大 口径 Ｎ３ 钕 玻 璃 坯 片 的包 边 进 行 了模 拟 考 核 ， 果 表 明 ， 用 现 有 包 边 工 艺 的 钕 玻 璃 可 以 承 受 １０ ０次 １ 结 采 ０
是辐 射 寿命 ； ２ Ａ 是荧 光 峰 有效 线 宽 ； 是 钕 玻 璃 的 非线 性 折 射 率 ； ｄ是 玻
激 光玻 璃 的主要 性能指 标之 一
璃 的体 密度 ； 玻璃 转变 温度 ； Ｔ 是 ａ是从 室温 到 ７ ０℃温 度 范 围 内的热 膨胀 系 数 ；ｎ ｄ 和 ｄ ／ Ｔ分 别是 这 一 ｄ／ Ｔ Ｓｄ
