从300瓦到2000瓦！深技大团队攻克碟片激光关键技术

在深圳技术大学“激光智能制造联合实验室”里，一束激光正悄然改写行业格局。深圳技术大学阮双琛、刘星教授团队携手大族激光吕启涛博士团队，围绕碟片增益介质、泵浦结构、热管理等核心技术持续突破，实现了我国在高功率超快碟片激光领域的重要跨越。

科研要啃“硬骨头”

碟片激光器凭借高平均功率、高峰值功率、高光束质量等独特性能优势，已成为EUV光源、先进制造、半导体加工等领域的重要支撑。然而，这颗“皇冠明珠”的光芒长期被国际领先企业垄断。从大尺寸高质量增益介质制备到千瓦级复杂多通路放大系统设计，每一个环节都横跨光学、材料、热力学和精密工程多重关口。

“在过去相当长一段时间内，碟片激光器是我国高端工业激光装备领域亟须突破的重要方向之一。”深圳技术大学中德智能制造学院教授刘星说。

从300瓦到2000瓦的跨越

“以前，国内高光束质量超快激光器的平均功率水平长期徘徊在300瓦量级。我们联合企业开展系统攻关，从核心器件到整机系统逐项突破，最终在2023年实现了千瓦级超快碟片激光输出。”刘星说，“到今年，我们进一步将平均功率提升到2kW，从跟跑到领先。”

作为碟片激光器的核心增益介质，薄片晶体的厚度通常只有100微米至300微米，却需要承受千瓦级激光功率的长期作用。晶体表面必须进行高精度光学镀膜，但在微米级厚度条件下，膜层内部应力极易引发晶体形变甚至破裂。这一关键环节，成为当时大族激光推进碟片激光产品研发过程中亟待突破的核心技术难题。

“白天实验，凌晨攻关”

2020年，大族激光首席技术官吕启涛博士主动联系深技大科研团队，希望联合攻克这一技术难关。

白天开展实验验证，晚上查阅文献、分析技术路线，团队经常围绕关键问题讨论到凌晨一两点，第二天清晨又继续推进方案优化。经过数月持续攻关，团队最终突破了薄片晶体封装与高可靠运行关键技术。

产业命题的高校答卷

“多数企业并不具备长期探索完全未知方向的条件。”刘星说。市场竞争和产品交付的压力如影随形，而基础性、前瞻性的技术探索往往是长周期、高风险的“寂寞长跑”。这正是高校的用武之地——发挥基础研究和原始创新优势，与企业形成互补。

随着“激光智能制造联合实验室”持续运转，来自产业一线的技术需求源源不断汇入高校实验室。在国家重点研发计划、深圳市重大技术攻关项目等支持下，团队接连突破了高性能碟片增益模块、多程高效放大、高功率超短脉冲压缩以及整机系统集成等关键技术。

从“产业出题”到“高校答题”，深圳技术大学科研团队用硬核技术为产业“开新路”，在支撑科技自立自强的答卷上，写下了属于深圳的硬核答案。

采写：南都N视频记者 周正阳