稀土激光釹玻璃具有受激發(fā)射截面大、激光增益系數(shù)高、非線性折射率小等特點，是高功率激光裝置的核心材料，主要用于國防軍工、航空航天、核能等戰(zhàn)略性領域，美國等發(fā)達國家長期對我實行技術封鎖和產(chǎn)品禁運。

　　2016年度上海市科學技術獎勵大會于2017年3月22日舉行，上海科技創(chuàng)新首次同時誕生兩項特等獎，中國科學院上海光學精密機械研究所胡麗麗領銜的“大尺寸高性能激光釹玻璃批量制造關鍵技術及應用”，獲技術發(fā)明獎特等獎；上海交通大學郁文賢領銜的“北斗導航與位置服務關鍵技術及其產(chǎn)業(yè)化”獲科技進步獎特等獎。2016年度上海市科學技術獎共為265項(人)授獎。其中，22項成果獲得自然科學獎，30項獲技術發(fā)明獎，201項成果榮獲科技進步獎。

　　激光釹玻璃：將微不足道的激光能量放大成“小太陽”

　　激光釹玻璃是一種含有稀土發(fā)光離子——釹離子的特殊玻璃，它可以在“泵浦光”的激發(fā)下產(chǎn)生激光或?qū)す饽芰窟M行放大，是激光器的“心臟”。數(shù)千片大口徑高品質(zhì)的激光釹玻璃在裝置中，就像時刻準備一聲令下迸發(fā)戰(zhàn)斗力的“千軍萬馬”列陣，又像人類“心臟”一樣反復“搏動”和“接力”，將微不足道的激光能量放大到“小太陽”量級的能量（如圖）。

     上海光機所高功率激光單元技術中心主任研究員、該項目第一完成人胡麗麗，介紹了該技術的發(fā)明點和在全球范圍內(nèi)的先進性——上海光機所激光釹玻璃項目團隊從基礎研究出發(fā)，對大尺寸激光釹玻璃批量制造涵蓋的連續(xù)熔煉、精密退火、包邊、檢測四大關鍵核心技術進行了持續(xù)攻關，逐項打破國外技術封鎖，自主發(fā)明并建成了具有中國特色的首條大尺寸激光釹玻璃連續(xù)熔煉線，實現(xiàn)了大尺寸激光釹玻璃的批量生產(chǎn)。

　　四項技術發(fā)明點包括：連續(xù)熔煉動態(tài)除羥基和雜質(zhì)控制技術；激光釹玻璃穩(wěn)定、可靠批量包邊技術；大尺寸釹玻璃特性檢測技術；大尺寸激光釹玻璃批量制造集成技術。與國際同類技術比較，參數(shù)一致性較原來技術提高2-3倍，生產(chǎn)效率提高10倍。項目研制過程中獲得了9項授權發(fā)明專利，并制定了3個行業(yè)標準。目前，上海光機所已成為國際上首家獨立掌握釹玻璃元件全流程生產(chǎn)技術的機構，產(chǎn)品核心技術指標中，4項領先國外同類產(chǎn)品，其余與之相當。

  在工業(yè)和信息化部、科學技術部、國防科技工業(yè)局等部門持續(xù)支持下，中科院上海光學精密機械研究所胡麗麗團隊經(jīng)過12年攻關，自主開發(fā)的大尺寸高性能稀土激光釹玻璃制備技術實現(xiàn)批量化穩(wěn)定生產(chǎn)，鉑顆粒損傷閾值、羥基吸收系數(shù)、釹離子濃度一致性等指標優(yōu)于國外同類產(chǎn)品，我國成為繼美國后第二個掌握該技術的國家。2016年，“大尺寸高性能激光釹玻璃批量制造關鍵技術及應用”獲得上海市技術發(fā)明獎特等獎。

  與國外技術相比，國產(chǎn)制備技術主要突破與創(chuàng)新點有：一是關鍵工藝一體化，攻克并集成了釹玻璃連續(xù)熔煉過程雜質(zhì)控制、動態(tài)羥基去除、鉑金去除、小流量大尺寸成型、無炸裂隧道窯退火等五個關鍵技術難點；二是配套裝備自主化，自主研制了專用新型高增益包邊材料、技術和成套設備，開發(fā)了多波長多光路實時包邊剩余反射率比對測試、強激光輻照掃描等多項離線與在線檢測技術；三是主體生產(chǎn)流程化，建立了完整的質(zhì)量保障體系和檢測標準，實現(xiàn)了激光釹玻璃元件全流程生產(chǎn)。
目前，中科院上海光學精密機械研究所已建成國內(nèi)首條年產(chǎn)1200片大尺寸高性能激光釹玻璃生產(chǎn)線，產(chǎn)品應用于神光系列裝置、5拍瓦（1015W）超強超短激光裝置等國家重大戰(zhàn)略需求，并出口法國、德國、以色列等國家，預計可年新增產(chǎn)值2億元。