德国冯阿登纳公司和和德国曼达科技专家访问合肥研究院安徽光机所,我国激光反射薄膜元件国际竞赛再夺冠

德国曼达科技公司是从波鸿鲁尔大学激光研究组分离重组的科技公司。主营飞秒激光加工医疗器件、激光元件设计加工。德国冯阿登纳公司成立于1991年,前身是总部位于德累斯顿的曼佛雷德·冯·阿登纳研究所。50多年的电子束工业经验和40多年的磁控技术使公司成为世界领先的玻璃镀膜系统及薄膜光伏设备供应商。除德国总部外全球有5家分公司,其设备被广泛应用于50多个国家。

正是因为对工作的这份热情和执着,这支看似普普通通的团队,面对被打坏的薄膜,不断分析、敢为人先、锐意进取,才逐步斩获并保持世界第一,实现了我国高功率激光薄膜技术跨越发展。

德国来宾与安徽光机所所长、中国工程院院士刘文清、副所长谢品华探讨了光学镀膜技术相关学术问题,并作题为“光学镀膜技术与设备的介绍与应用”的报告。报告中,Dirk
Braeunlich介绍了德国一些先进的镀膜镀层技术与设备,详细地阐述了电子束工艺经验与磁控技术技能,从巨大的建筑玻璃隐形涂层到灵活的小基片镀膜系统,涵盖玻璃、硅片、金属带、聚合物等一系列镀膜基材。在自由提问环节大家纷纷针对镀膜温度、膜层厚度、膜系设计以及镀膜时的光谱监测与Dirk
Braeunlich、郭庆川进行了深入探讨。

“在国际范围内的激光薄膜损伤阈值提升竞争中,面对西方的技术封锁,数十年如一日,从跟跑、并跑,终于在国际范围内的激光薄膜损伤阈值提升竞争中实现超越,并通过本次竞赛的绝对优势强化了我国在本领域的国际领先地位。”学术带头人、该所党委书记邵建达自豪地说,这是一支完全由中国自主培养的团队。

会议现场

“要提升这一薄膜的激光损伤阈值,面临两大技术挑战。一是要知道缺陷在哪里,二是要抑制缺陷。”该项目负责人朱美萍研究员介绍说,高功率激光薄膜的制备是一个工艺环节冗长、复杂的系统工程,包括薄膜设计理论、高纯原材料控制、光学表面超精密加工、纳米精度膜厚控制、薄膜应力控制技术、检测技术以及激光与薄膜态材料相互作用机理等研究内容,其中尤其以缺陷的全流程控制的难度为最,涉及多学科交叉,极其复杂,难度极大,而且西方国家对我国实施技术封锁,并禁运直径大于500毫米的高性能激光薄膜元件。

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(原载于《中国科学报》2018-10-15第5版创新周刊)

访问期间,德国来宾一行人还参观了光学工程中心、激光技术研究中心、环境光学研究中心,并提出了与安徽光机所开展进一步合作交流的希望。

范正修经常说的一句话是,队伍不能散。只要一有科研经费,就优先用来买设备,就算买不起整台设备,就先买一个部件。曾经有公司高薪聘请他,但他却甘于在实验室里作研究。“如果我们只是提供服务,充其量就是一个技术工厂。”

3月21日,应光学工程中心副主任周晓军邀请,德国冯阿登纳公司亚太地区销售总监Dirk
Braeunlich和德国曼达科技技术总监郭庆川到中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所交流访问。

实验室第四代负责人朱美萍是一位“80后”,用实验室党支部书记王胭脂的话来说,她忙起来的工作节奏就是“白+黑”“5+2”。镀一次膜需要10小时,她有时一忙就要到半夜。她的女儿今年正上五年级,因为经常要跟着妈妈一起加班,被大家称为“在办公室长大的孩子”。

当今世界上规模最大的激光聚变装置是美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的美国国家点火装置,其中有数千件米级尺寸薄膜元件和数万件中小口径薄膜元件。

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高功率激光薄膜是构成激光聚变装置、超强超短激光等强激光系统不可或缺的元件。高功率激光反射薄膜是唯一能迫使只知道直线前行的强激光按照人类的想法“万宗归一”的独门元件。它不但需要抵挡住“所向无敌”的高能激光的冲击,保障高功率激光装置不会“自伤”,还要高效地“指挥”激光的方向,使将入射到它表面的激光完全按照人们的意愿,有次序地奔赴同一靶点。激光损伤阈值代表着这个元件“控制指挥”激光的能力,其数值大小决定着能不能把激光能量完整地护送到靶点。

据悉,2012年上海光机所薄膜光学实验室也曾夺冠。此后由于忙于国家任务,上海光机所未再参与这一国际比赛。今年适逢SPIE激光损伤年会五十周年这一盛事,上海光机所再度参赛。从2008年第一次参与该国际竞赛到领先国际同行,我国科学家花了11年。

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