中物院高能激光科学与技术重点实验室2015-2016年度开放基金课题指南

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　　【说明】

　　开放基金分为创新基金和重点基金。创新基金主要是指围绕重点实验室基金指南，开展高能激光前沿基础性研究，重点是探索新方法、新技术，研究发现新机理、新现象，给出新思想、新方案等；重点基金主要是指在指南的范围内，围绕高能激光发展面临的重大基础科学问题，针对已基本明确研究目标及技术途径，并能够在一定时间内突破的某项或多项关键基础技术开展研究。基金项目研究成果应在基础研究方面代表一定的学术水平，提升实验室的学术地位。每项开放基金可以针对指南中的某项或多项内容开展研究。

　　创新基金研制周期为2年，总经费20万元左右。重点基金研制周期为3年，总经费为80万~100万，鼓励申请单位与重点实验室分室联合申请。各申请单位依据基金指南，提交相应的基金课题建议书。建议书模板见附件。

　　申请单位于2015年3月31日前提交2015年~2016年度基金课题建议书。重点实验室将于2015年4月组织建议书评审，确定拟资助课题。2015年6月底前，组织完成重点实验室本年度基金课题申请评审与资助合同签订工作。

　　联系人：田英华

　　电话：（0816）2482041

　　E-mail：thy@caep.cn

 

　　一、概述

　　中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室于2012年3月批复成立并进入试运行阶段，2012年7月正式挂牌运行。实验室挂靠单位：中国工程物理研究院（简称中物院）应用电子学研究所，参加单位：中物院流体物理研究所、中物院化工材料研究所、中物院激光聚变中心和北京应用物理与计算数学研究所。实验室的主要研究方向为高能激光物理、高能激光技术、激光与物质相互作用、激光功能材料及激光工程与应用。

　　设立高能激光科学与技术重点实验室开放基金的目的是：促进实验室与国内高校、科研单位的学术交流与合作，充分发挥和利用重点实验室的科研条件，吸引优秀学者开展高能激光基础性、创新性技术研究，实现优势互补、互相促进，推动我国高能激光科学及相关技术的发展。

　　二、重点资助的技术研究方向

　　根据高能激光技术现状和未来发展与应用要求，以科学研究为目的，重点支持高能激光光源产生与放大过程中的基础物理问题和新概念、新机理、新方法研究；新体制高能激光与新型材料相互作用的新机理、新现象研究；复杂、苛刻外场应用环境条件下，高能激光需要解决的物理与技术问题。

　　实验室基金重点支持以下三个方向的基础技术研究。

　　1、高能激光的基础问题及新方法、新技术

　　该研究方向主要包括高能固体激光物理问题研究、高能激光新体制探索、高能激光功率合成基础理论和新方法。

　　高能固态激光基础物理和技术问题：

　　几乎所有高能激光随着功率提升都会不断遇到新的瓶颈性物理问题，影响到其进一步的功率定标能力，对这些物理问题的深入研究对于判断各种技术路线的发展潜力及解决相应的技术瓶颈有重要的意义。在物理研究基础上，进一步开展并解决高能激光器面临的共性基础技术问题，为高能激光技术发展提供基础支撑。主要研究内容包括（但不限于）：

　　1) 高能固体激光光束质量被动控制技术研究；

　　2) 限制高能光纤激光功率定标能力的物理问题研究；

　　3) 高能光纤激光中的耦合非线性效应研究；

　　4) 高亮度半导体激光放大器模式不稳定性抑制技术研究。

　　激光新体制探索：

　　激光体制的创新对于高能激光的持续发展具有重要意义。近年，国内外提出了多种体制和类型的二极管泵浦激光，如平面平行波导激光、碱金属蒸汽激光、辐射平衡激光、带状光纤激光、晶体光纤激光等，但大多数激光体制的功率定标能力尚未得到验证。主要研究内容包括（但不限于）：

　　1)具备高能定标潜力的新体制固体激光探索研究；

　　2)新型超大模场高能波导激光探索研究；

　　3)高电光效率块状固体放大器技术研究；

　　4)新型超高亮度超大谐振腔边发射半导体激光技术研究；

　　5)二极管泵浦气体激光技术研究；

　　6)高平均功率近衍射极限固体激光非线性变频新技术探索。

　　先进激光材料及器件新技术探索：

　　激光材料是激光领域科学技术能够不断向前发展根本，高能激光技术的需求推动了先进激光材料技术在如下几个方向的进步：1)提升现有成熟材料的性能，降低成本，例如从激光晶体向透明激光陶瓷的发展；2)探索研究新型激光材料，包括增益材料、非线性材料、人工结构材料等，不断拓展高能激光的光谱范围，提升激光器的性能；3)基于先进激光材料的先进激光器件，例如蓝紫波段高功率半导体激光泵浦源、基于垂直腔面发射的二极管激光泵浦源、满足高功率合成应用的衍射光学元件等。本年度拟资助的主要研究内部包括（但不限于）：

　　1)激光透明陶瓷散射损耗机理研究，揭示激光陶瓷微结构对散射损耗的影响规律，从陶瓷的微结构特性指导优化激光陶瓷制备工艺；

　　2)点缺陷对红外非线性晶体光学性能影响机理的理论研究；

　　3)窄增益带宽高量子效率稀土粒子掺杂蓝宝石晶体研究；

　　4)基于泵浦应用的高效率垂直腔面发射半导体激光阵列技术研究。

　　? 高能激光功率合成的新方法：

　　探索结构简单、稳定、快速的功率合成新方法是提升激光输出功率的重要途径。主要研究内容包括（但不限于）：

　　1)宽光谱激光光源相干合成概念及技术研究；

　　2)高效率、高光束质量功率合成新方法、新技术研究；

　　3)孔径拼接式相干合成旁瓣抑制技术研究；

　　4)高能谐振腔固体激光功率合成技术研究。

　　2、高能激光与新型材料相互作用的新机理、新现象

　　? 激光对宽带隙YSH薄膜的损伤机理研究

　　宽带隙、相稳定的YSH（Y2O3-stabilized-HfO2）薄膜微结构、化学计量比等因素对激光损伤过程和损伤规律影响研究。

　　   新材料在高能激光中的应用探索研究：

　　探索光子晶体、纳米人工材料等新材料在高能固体激光中的应用方法。

　　3、高能激光在复杂、苛刻环境条件下新问题及采用的新技术

　　主要包括高低温及复杂振动环境条件下的高能固体激光设计方法和新技术研究。

　　? 减振功能材料在光机结构中的应用研究：

　　阻尼合金、粘弹材料等减振功能材料在激光系统热载荷和振动环境下的减振特性研究；

　　基于阻尼复合材料的光机结构减振设计技术。

　　? 低温环境条件下的固体激光热控技术：

　　低温环境下（-35?C~0?C），高能固体激光热控新方法、新技术研究。

 

 

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　附：建议书板式

                              　中物院高能激光科学与技术重点实验室

　　2015年度基金课题建议书

　　课题名称：

　　承担单位：

　　经费需求:   万元

　　起止年月：2015年6月至2017年5月

　　一、 立项依据

　　二、 主要研究内容

　　三、 研究目标

　　四、 拟解决的关键问题

　　五、 研究特色与创新之处

　　六、 预期研究成果

　　七、 研究基础