揭秘：广东省工业超短脉冲激光技术企业重点实验室

近日，广东省工业超短脉冲激光技术企业重点实验室在广东省科技厅组织的2022年考核评估过程中获得“良好”评级，将再次得到资助。

广东省工业超短脉冲激光技术企业重点实验室于2018年9月获批成立，依托大族激光科技产业集团股份有限公司（简称大族激光）联合暨南大学、华南师范大学进行建设管理，地址位于深圳市宝安区大族激光全球智造中心，面积超过6000平方米。

实验室由大族激光首席技术官吕启涛博士担任主任，专家委员会由3位院士与7位专家教授组成，专职研发人员超过40人。

实验室围绕工业超短脉冲激光核心器件的技术突破、超短脉冲激光与物质的相互作用工艺、基于自主研发超短脉冲激光器的激光装备等方向开展前沿技术研究与工业应用开发。实验室的建设瞄准国际超短脉冲激光一流技术，面向精密制造经济主战场、弥补科研院校在工程化及应用方面的短板，在高端制造技术领域破解美西方对核心技术的限制。

依托实验室建设，在超快激光晶体、工业级超快激光器智能控制系统等关键自研器件，光纤皮秒种子源等自制核心模块，百瓦级工业全固态红外皮秒激光器、高功率固体紫外皮秒激光器、高功率红外飞秒激光器等超短脉冲激光器方面成果丰硕。

实验室开发的超短脉冲激光种子源，平均功率＞50mW，光谱宽度＜0.5nm，脉冲宽度＜10ps，具有超高稳定性。暨南大学团队针对全固态超短脉冲激光器晶体展开研究，并取得突破性进展，团队利用提拉法自主制备的高品质Yb：GYAP晶体，其发射光谱远宽于商用Yb：YAG晶体，同时其导热性能优于常用超快激光晶体Yb：CGY，实现宽光谱发射和高导热性能兼顾，成功应用于激光锁模系统中。目前已经实现32fs(328mW)、38fs(763mW)、51fs(1720mW)和72fs(2070mW)超短脉冲激光输出。

大族激光团队研制的5-50W全光纤超快激光器、10-100W光纤+固体放大超快激光器性能优异，均已实现量产。高功率碟片超快激光器实现50-200W的激光输出。团队开发的红外皮秒激光器实现300瓦功率输出。攻克了制造工艺和工程技术难题，将紫外波长转化效率提高到35%以上，非线性晶体单点寿命突破10000小时，355nm紫外激光最大激光输出功率达105 W（8 ps）。经过专家技术鉴定，该紫外皮秒激光器及装备“整体达到国际先进，部分国际领先水平”。市场表现上，5W-100W工业级皮秒激光器已经实现进口替代、累计销售额超过12亿元。

实验室面向产业应用需求，立足前沿技术，实现从实验室到市场应用的一站式服务。针对超短脉冲激光与物质的相互作用机理，华南师范大学团队系统开展了飞秒激光对不锈钢等金属材料烧蚀特性研究，实现钛合金表面超亲水性能的微纳结构构建。相关技术在实验室的“产学研用”体系下得到市场验证。大族激光团队面向5G通讯、晶圆加工、医疗器械、3C电子等行业应用，对超短脉冲激光对玻璃、陶瓷、蓝宝石等硬脆性材料的加工工艺进行了重点研究，以超短脉冲激光“更快的刀、更准的尺”为抓手，开发出超快激光玻璃切割机、紫外皮秒晶圆切割机、高精度大幅面绿光皮秒激光微加工系统、全自动多头分光高精度蓝宝石镀层超快激光去除系统、多脉宽合束激光多层脆硬材料标记系统等多套激光加工装备，实现规模化生产。

依托实验室建设，团队获得“广东省科技进步奖一等奖”2项、“广东省科技进步二等奖”1项、中国光学学会“中国光学科技奖一等奖”2项、中国有色金属学会“工业科学技术二等奖”1项，申请（授权）各类专利超过20项。团队牵头（参与）承担国家级研发计划2项、省重点领域研发计划项目2项、市级技术攻关重点项目等3项、参与制定团体标准1项。

本实验室的建设推动了相关行业的技术革新，并带动上下游产业发展。实验室将继续秉承“基础器件技术领先，行业装备深耕应用”的发展战略，强化基础研究、突破核心技术，为广东省高端装备制造业转型升级助力，促进经济高质量发展，推动中国新型工业化建设，为实现制造强国战略贡献力量。

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