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胡麗麗研討員檢視連熔激光釹玻璃。
玻璃的構成和結構及功能演化機制是凝聚態物理最富應戰的謎題之一。
全球玻璃職業商場規模巨大,估計2027將年超越1.5萬億美元。我國是世界最大的玻璃生產國(>50%),但不少高端玻璃制品現在還受制于人。比如一米見方就要賣30萬元的釹(音:nǚ)玻璃,它被裁切后裁切的釹玻璃,吸收了滿意多能量便能發生奪目的超強激光, 能夠成為超強激光器的“心臟”。美、德、日本等國家花費六年時刻完結這種玻璃的研制制備后,將相關制備工藝技能、設備和產品施行了嚴厲的封閉、禁運。
這是我國展開超強激光面對的重要應戰之一。
我國激光玻璃范疇的學術帶頭人,我國科學院上海光學精細機械研討所(簡稱:上海光機所)研討員胡麗麗歷經7年盡力,獲得打破,為我國“神光”研制釹玻璃。
2025年1月,62歲、頭發斑白的胡麗麗,在玻璃范疇深耕38年后登上了ICG(世界玻璃協會)主席獎的領獎臺,是該獎項建立30年來第三位我國獲獎學者。獲獎證書上的一句話讓人感動:玻璃的愿望(glass dream)。在此之前,她榮獲旨在獎賞非晶態資料范疇做出突出貢獻的出色科學家的聞名獎項——N. F. Mott獎,是該獎項自1983年建立以來的首位我國獲獎者。
激光釹玻璃。
實干興邦,近十年盡力打破,為我國“神光”制釹玻璃。
“。玻璃不像晶體。,沒有規矩的結構。讓玻璃具有特別的功能,研宣布特種玻璃,難度不小,也缺少體系性的理論。”日前,胡麗麗在接受洶涌科技專訪時表明。但瞄準國家嚴重戰略需求,她自動換了“賽道”。
“1987年開端從事玻璃研討以來,我的指導思想,包含跟學生也是這么說的,這個資料做了的話,就要用。資料的研討是最終要完成使用的。所以,我十分樂意在實驗室從基礎研討動身,最終把制備工藝技能走通,把產品做出來。”胡麗麗這么說,也是這么做的。在特種玻璃與光纖研制這一賽道里,她帶領團隊不斷立異。
為滿意我國自主研制激光聚變設備的火急需求,自2005年起,胡麗麗帶領團隊,從基礎研討動身,對新式高增益激光釹玻璃研制、大尺度激光釹玻璃批量制備包含的接連熔煉、精細退火、包邊、檢測四大要害中心技能進行了近十年的繼續攻關。
其間難度最大的,當屬大尺度激光釹玻璃的接連熔煉技能攻關。難題接二連三,羥基和過渡金屬雜質超支、玻璃迸裂、玻璃內部呈現條紋和氣泡。研討團隊一次次測驗、剖析、評論處理方案。
2012年,在咱們的共同盡力下,接連熔煉工藝中的重重難題總算被霸占。他們規劃建立了激光釹玻璃連熔中試生產線,完成了全鏈條要害技能集成和貫穿。
釹玻璃包邊工藝研討
到現在,研討團隊圓滿完結“神光”系列設備使用的大尺度激光釹玻璃的研制。自主研制的激光釹玻璃制品鉑顆粒、羥基吸收系數等中心技能指標世界搶先,成功應戰了由美、德、日三家聯手才干到達的技能極限。
釹玻璃團隊。
相關效果先后榮獲2016年度“上海市技能創造特等獎”、2017年度“國家技能創造二等獎”、2022年度“我國科學院出色科技成就獎”。
八年攻堅,打破國外獨占和禁運。
光纖激光器是用光纖作激光介質的激光器。其使用規模十分廣泛,包含激光空間遠距通訊、軍事國防安全、醫療器械儀器設備、大型基礎建造等。進入21世紀以來,光纖激光器逐漸占有了激光器商場的半壁河山。
萬瓦級高功率摻鐿大模場光纖的纖芯需求接受超高激光功率密度,極易引起色心(Color Center),導致輸出功率下降,損壞激光體系的穩定性。揭露資料顯現,色心是指晶體中的零維缺點,導致光吸收或發射。
光纖超接連譜。
摻鐿大模場光纖是高功率光纖激光器的中心增益介質,它的作用是發生激光并對激光功率進行擴大,然后完成上萬瓦的輸出功率。但該光纖產品及其制備工藝長時間被美國Nufern、nLight等公司獨占和嚴厲管控,成為限制我國高功率光纖激光器展開的技能瓶頸。
特種光纖。
自2011年以來,胡麗麗研討員帶領年青的研制團隊,聚集高功率激光光纖的激光功率、功率穩定性和長時間可靠性等三個難點問題。歷經八年攻堅克難,他們從稀土摻雜石英玻璃構效聯系基礎研討動身,在摻鐿激光光纖的纖芯成分規劃、制備工藝優化、包層結構立異三個方面展開了一系列研討作業,在國內首先霸占了萬瓦級摻鐿大模場光纖的批量制備要害技能。
光纖預制棒。
這一技能打破處理了我國高功率光纖激光器要害元件的問題,讓我國高功率光纖激光器裝上了國產“芯”。團隊研制的若干高功能摻鐿激光光纖也打破了國外公司的產品禁運,及其技能和產品獨占,滿意了空間環境等高功率光纖激光器急切的使用需求。2019年以來,研討團隊完成直接銷售額超越2億元,直接經濟效益超越18億元。
高純石英。
AI+特種玻璃構效理論研討,瞄準未來。
鄧路博士從海外留學歸來,參加胡麗麗研討員團隊,現在主要做資料核算模仿和玻璃構效聯系研討。他共享了2025年新年期間的一件小事:其時,國產開源人工智能大模型deepseek還沒像現在這么火,剛有一些媒體在報導。忽然有一天,胡麗麗研討員就在作業微信群里發了一條deepseek相關的報導,期望咱們重視,并共享了她自己的觀點。
“她一向重視前沿。”鄧路說。
跟著人工智能AI的展開,玻璃的研討范式亟待改動。怎么完成AI賦能的玻璃新資料快速開發,成為了當下熱門。“它將來是一種東西,咱們要學習好用好這種東西,使得咱們特種玻璃的研制高效、精準。”胡麗麗研討員表明。自“十四五”開端,她活躍引入學科穿插范疇的海外優秀人才,打造包含玻璃結構功能表征、分子動力學模仿、AI輔佐建模的玻璃構效聯系研討渠道。為了進一步加速玻璃構效聯系渠道的建造進程,胡麗麗研討員帶領團隊成員屢次造訪相關單位,安排學術論壇,活躍策劃相關渠道的證明作業,有望在“十五五”期間構建一個集高通量制備、AI輔佐建模、結構表征驗證的特種玻璃資料構效聯系渠道,立異特種玻璃研制范式。
特種光纖團隊。