中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)成立于1964年5月,是我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所。发展至今,已形成以探索现代光学重大基础及应用基础前沿、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。研究...
截至2023年12月,上海光机所在职职工1042人(其中高级专业技术人员530人),博士后114人。包括:两院院士7人(其中发展中国家科学院院士3人)、中国科学院外籍院士1人,国家重点研发计划首席科学家9位、国家重大专项副总设计师2人、国家重大专项总体专家组成员9人、全国创新争先奖状2人、何梁何利基金科学与技术进步奖1人、中国青年科技奖(特别奖)1人、国家杰出青年基金获得者7人、国家优秀青年基金获得者4人、1个团队连续获得2项国家基金委创新研究群体支持、国家特支计划领军人才入选者6人、国家特支计划青年拔尖人才入选者5人……
中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)是我国建立最早、规模最大的激光专业研究所,成立于1964年,现已发展成为以探索现代光学重大基础及应用基础前沿研究、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。重...
上海光机所国际合作工作始终围绕上海光机所的主责主业,以服务重大任务和国家需求为牵引,强化目标导向,注重内外集成协同,加强重大国际合作任务的谋划。坚持“战略布局,需求牵引,技术引领,合作共赢”的原则,基于科技部授予的国家国际科技合作基地及本单位学科技术优势,围绕“一带一路”国家倡议,深化拓展与发达国家实质性合作,夯实海外机构建设,积极培育和发起国际大科学计划,加强国际组织任职推荐,组织相关国际会议等,汇聚各类国际人才,建立以“平台-人才-项目-组织”合作模式,融入全球创新合作网络,助力上海光机所成为国际一流科研机构。上海光机所国际合作一直得到所领导的高度重视,历届所长亲自主管国际合作。1972年,上海光机所接待诺贝尔奖的美籍华裔科学家杨振宁,标志着我所第一次对外开放。2007年,被科技部首批授予“科技部国际科技合作基地”。2016年,科技部首次对全国2006-2008年间认定的113家国际合作基地进行了评估,上海光机所获评“优秀”。2021年,科技部首次对全国719家国际合作基地进行了评估,上海光机所持续获评“ 优秀”。王岐山副主席到上海光机所视察时,对上海光机所近几年取得的系列科技成果,以及重大国际合作项目“中以高功...
中国科学院上海光学精密机械研究所贯彻落实国家长三角一体化发展战略,积极推动产学研合作与科技成果转化,与地方先后共建南京先进激光技术研究院、上海先进激光技术创新中心、杭州光学精密机械研究所和台州光电产业创新中心等科技成果转化基地,初步形成长三角一体化科技创新与成果转化格局,促进创新链与产业链紧密融合,服务地方经济高质量发展。
作为我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所,和首批上海市科普教育基地之一,中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)在致力于科技创新的同时,十分重视科普工作。多年来,上海光机所借助科研院所强大的科普资源优势,围绕光学与激光科学技术,积极开展公众开放日、科普讲座、科技课堂、科普作品创...
超强激光科学卓越创新简报
(第二十五期)
2019年3月18日
上海光机所在体布拉格光栅角度放大器研究方面取得进展
上海光机所薄膜光学实验室和高功率激光单元技术实验室联合针对光束大角度偏转系统中的角度放大器——级联复用体布拉格光栅进行了优化设计,成功制备出了工作波长为1064nm的3块4通道复用体布拉格光栅,级联得到的角度放大器具有12个通道,各通道的衍射效率均达80%以上,并具有良好的偏振无关特性。将该角度放大器与小角度连续偏转放大器件如液晶光学相控阵相结合可实现光束在±45°角范围的一维空间大角度连续偏转。
非机械光束偏转技术广泛应用于激光雷达、自由空间光通信、高能激光系统等领域。大角度空域扫描在微波频段容易实现,而在近红外光波段,由于受到工艺水平及物理极限的限制,目前使用的单一器件如液晶光学相控阵(LCOPA)或者液晶偏振光栅等只能在小角度范围内连续偏转。为了实现高能激光系统中的空间大角度光束连续偏转,目前已有的一种方案是双LCOPA加体布拉格光栅的方法:第一层LCOPA通过对激光光束的小角度转向实现对全息光栅的照射部位选择,然后利用体布拉格光栅(VBG)实现激光光束的离散大角度偏转,最后利用LCOPA实现对出射光束偏转角度的精确控制和填充。目前,国际上关于VBG作为角放大器的研究除几项专利技术外,深入系统的理论研究和实验上的实现尚未见报道。
在该项研究中,研究人员综合考虑了光热敏折变玻璃的最大折射率调制范围、较小的吸收损耗和走离距离要求、多通道之间的串扰影响,以及激光发散角对体光栅衍射效率的影响等因素后,进行了角度放大器的多参数优化设计。理论分析结果表明,光热敏折变玻璃的最大折射率调制范围和激光光束的发散角是限制体光栅各通道最大衍射效率的主要因素。多块多通道复用体光栅级联的方式可以有效解决这一问题。此外,通过对称的光栅通道设计,每块4通道光栅只需搭建2套曝光光路,大大提高了复用体光栅的制备效率。将多次曝光和单次热处理得到的几块复用体光栅依次级联,实验上实现了-45°~45°的一维大角度离散偏转,各通道衍射效率达80%以上并表现出偏振无关特性。该项工作为基于复用体光栅的角度放大器的理论设计和实验制备提供了清晰详实的指导,对促进复用体光栅在光束大角度连续偏转系统中的应用具有重要意义,同时也为基于复用体光栅的二维角度放大器的实现奠定了基础。
该研究成果已被Optics Express [Optics Express, 2018, 26(19), 25336]在线发表,并作为当期亮点文章进行报道。(薄膜光学实验室供稿)
图 1 一维连续角度偏转系统(左)和多块多路复用体布拉格光栅级联角度放大器(右)
图2 TE偏振态(a)和TM偏振态(b)下角度放大器各个通道的角度选择性曲线
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