激光研究应材料先行 - 中国功能材料网

激光材料是激光技术发展的核心和基础，具有里程碑的意义和作用：上世纪60年代第一台红宝石晶体激光器问世，激光诞生；70年代掺钕钇铝石榴石问世，固体激光开始大力发展；80年代钛宝石晶体问世，使超短、超快和超强激光成为可能，飞秒激光科学技术蓬勃发展、并渗透到各基础和应用学科领域；90年代矾酸钇晶体问世，固体激光的发展由此进入新时期———全固态激光科学技术……
　　进入新世纪，激光和激光科学技术，正以其强大的生命力推动着光电子技术和产业的发展。当前，激光材料的组成和结构发生了深刻的变化，已由传统的块体材料单晶和玻璃，衍生出具有微结构的陶瓷和光纤，推动着激光技术新一轮的迅猛发展。与此同时，高平均功率、高光束质量的固体激光器的发展，引入了新型的激光工作物质构型和泵浦方式，对传统激光晶体的尺寸提出了更高的要求，反过来推动着晶体生长技术持续发展。为此东方科技论坛日前召开专家会议，研讨“晶态和非晶态激光材料及其应用战略”。
　　专家介绍，目前，美国、德国、英国和日本在晶体、玻璃、光纤和陶瓷激光方面，总体上领先于世界各国。我国在科研、先进制造业、能源、医疗、国防等众多领域亦将拥有规模巨大的激光及其元器件的应用市场需求（目前，国际传统激光器市场是100亿美元/年，未来新应用领域市场潜力将达10000亿美元/年）。然而我国目前所处的状况是：高技术含量、高附加值的激光器基本从国外进口；军用“杀手锏”激光器仍然处于跟踪、模仿阶段。其中主要原因是我国对激光器的核心和基础———激光材料的基础研究薄弱，总体上仍然摆脱不了“跟”的状态，原创性的新概念、新材料基本没有，导致我国激光技术产业和国防建设受制于人。但已立项的百余项国家重点基础研究发展规划项目———国家973计划，至今没有1项关于激光材料的专项。
　　专家认为，围绕激光和光电子产业中的关键性、基础性、带动性技术———激光材料的基础科学问题进行系统的研究，对我国未来高技术产业和国防建设有“不受制于人”的重大战略意义和现实意义。应把激光材料的基础科学研究作为国家科技发展战略目标之一，重视材料的基础作用，争取列入国家重点基础研究发展计划（973计划）指南。改变一味地以应用带动基础材料研究的现状，“材料先行”，加大基础材料研究的资助力度，重视支持新现象、新效应、新概念的基础研究，使我国在21世纪中叶以后在晶态和非晶态激光材料上改变总体上“跟”的状态，适应当时中国科学技术和经济在世界上的地位。
　　专家建议，在未来5-10年内我国激光材料发展的重点方向应面向先进制造技术、“新概念”激光武器等优质大尺寸激光晶体的生长、高精度加工的技术及相关设备的研究；低散射透明陶瓷的研究；新型光纤、光子晶体光纤的研制；面向人眼安全、遥感、光通讯、医疗等应用的中红外激光材料研究等。
　　我国激光材料研究应通过国家层面的有效组织，项目牵引、定期召开专题会议、适时成立具有广泛性和权威性的激光材料研究发展战略专家咨询机构，改变当前我国在该领域研究力量分散、低水平重复的现状，加强合作，凝练目标，力争未来5-10年内在若干重要方向上形成国际领先优势。同时，定期总结研究进展和存在的问题，提出新的发展目标，为有关决策部门提供科学依据。