原标题:上海光机所四代科研人员刻苦攻关,打破西方技术封锁,研制成果在国际竞赛中勇夺第一 接力奋斗54年,研制“最强韧”激光薄膜

  国庆长假后传来令人振奋的消息:中国科学院上海光学精密机械研究所中国科学院强激光材料重点实验室薄膜光学实验室研制的激光反射薄膜,在竞争激烈的2018基频激光反射薄膜元件激光损伤阈值国际竞赛中,以高出第二名20%的性能优势,勇夺世界第一!

  这表明,中国能生产出世界上最“强韧”的激光反射薄膜,为中国在高功率激光装置、超强超短激光等领域走到世界前沿,突破了一项“卡脖子”的技术。为了这一天,上海光机所的这群“薄膜人”接力奋斗了54年。

镀上薄膜的光学元件能引导激光奔向最终靶点。均本报记者许琦敏摄镀上薄膜的光学元件能引导激光奔向最终靶点。均本报记者许琦敏摄

  从纳秒到飞秒,激光“血管”强韧度不断挑战极限

  让具有强大能量的激光,能按照科学家的意愿,有序地奔赴靶点,是高功率激光反射薄膜的“独门功夫”。在激光聚变、超强超短激光等装置中,有成千上万件不同口径的薄膜元件。可以说,离开这种高性能的薄膜,这些装置将寸步难行。

  随着激光装置功率的不断上升,薄膜要足够强韧,才能承受激光的冲击。因此,损伤阈值就成为一项“金指标”——就像人体的血管,如果不够强韧,很容易承受不住过高的血压而破裂。

  早在1964年,上海光机所第八研究室就成立了镀膜组,开启了中国激光薄膜研究的新征程。中国第一块反射薄膜元件就在这里诞生。1965年,镀膜组升格为薄膜光学实验室。

  今年78岁的范正修研究员,是薄膜光学实验室的第一任主任。过去二三十年,神光聚变点火装置几度升级,对薄膜的要求不断提升,可这支团队始终能研制出保障装置的激光薄膜。

  范正修记得,上世纪九十年代,中国科学院院士林尊琪提出神光装置的升级方案,需要用到直径接近一米的激光反射薄膜。由于加工精度要求太高,外国同行认为这根本就不可能实现。正是范正修带领团队刻苦攻关,将这块“不可能实现”的薄膜镀上了激光玻璃。

  这不仅使林尊琪院士的方案得以顺利实施,也为中国激光技术冲破国外垄断找到了突破口。

  “神光装置需要薄膜能够承受纳秒级的激光冲击,而百拍瓦超强超短激光装置则对薄膜提出了飞秒级的要求——相当于性能要求提升百万倍。”范正修说,直到今天,他还每天骑着自行车去实验室,与年轻人一起琢磨如何挑战极限。