科创中国

主要针对医疗及医美应用等应用领域开展光纤激光器及脉冲激光器在包括脉冲的产生、放大及有效传输等方面的关键技术研究。

被动锁模光纤激光器由于具有结构紧凑、散热效果好、光束质量好等优点，近年来成为了研究的热点，随着光纤技术和锁模技术的不断发展和进步，光纤激光器产生的超短脉冲的性能已经基本达到传统固体锁模激光器的水平，已经广泛应用于光通信、激光微加工和光探测等领域。在众多的掺杂光纤脉冲激光器中，掺镱光子晶体光纤激光器发展最为迅速。镱离子具有很宽的发射带宽，可以支持更短的锁模脉冲，量子缺陷低，没有上转换和重吸收损耗;同时光子晶体光纤由于其独特的导光机理、灵活多变的结构和丰富独特的优越性能，为各种光纤器件及技术的发展开辟了新的思路。采用大模场面积光子晶体光纤克服了传统单模光纤由于小纤芯结构导致的超短脉冲在长光纤中传输时积累非线性相移容易引起脉冲分裂从而限制脉冲能量进一步提高的问题，实现了色散和非线性可控，同时双包层结构提高了抽运光的耦合效率。而与普通的大模场双包层光纤相比，光子晶体光纤在纤芯直径增加的同时还会保持单模输出，避免了锁模时出现高阶模以及模式之间的耦合影响锁模质量和稳定性的问题。同时光子晶体光纤具有大的表面-体积比，散热极好，这些优越的特性使得大模场光子晶体在实现高功率锁模方面具有独特的优势。本

超短脉冲光纤激光器体积小巧，工作稳定易于维护，系统的热管理机制也比较简单，输出的高功率超短脉冲激光具有更好的光束质量，较高的光光转换效率以及比较低的成本等等，使得其在医疗、军事、工业加工、高速光纤通信、精密计量等领域有着广阔的应用前景。

超短脉冲激光应用研究所成立于2019年12月，在主要负责人李平雪教授的带领下，逐步组建了一支专业技术水平高、结构合理的科研队伍。随着学科的发展、国防科研任务的不断加重以及科研队伍的不断壮大，包括李平雪教授、吕俊霞副教授、姚传飞副教授、孟祥昊助理研究员、王云朋助理研究员和博士硕士研究生在内近30余人，形成了合理的学术梯队。通过有关各方十几年持续不断的重点投入，基地建设已具规模，科研手段齐全，团队拥有近 300 平米超净实验室，具有全套激光参数测试设备和仪器；近年来，研究所团队成员多次承担由中央军委科技委、863计划课题、装发部、国家自然科学基金等资助的国家重点科研项目。在超短脉冲激光产生、放大及光谱展宽等方面取得了一系列创新成果，成功研制出技术指标先进的新型超短脉冲激光器并已经在多个试验系统中得到了应用或验证，相关成果通过教育部组织的成果鉴定，其中高功率超短脉冲光纤皮秒激光器及宽光谱激光器达到国际领先水平，为北京工业大学光学工程国家一级重点学科的建设与发展，特别是拓展在国防科技领域的研发与应用，做出了贡献；

由于强度高、作用时间短，项目可以直接作用到物质的原子、分子层面，这为它的广泛应用打开了大门。例如超强的电磁场、超高的能量密度、超强的光压等，为研究宇宙起源演化和物质相互作用等提供必要条件。还可为治疗癌症提供“激光质子刀”新方案，高能质子由于定向沉积可用于靶向治疗癌症，可在厘米范围内将质子加速到所需能量，该方案目前尚在实验阶段。在超快光学等领域大显身手，科学家通过它能捕捉到非常高速的运动，哪怕是飞秒级的电子运动，也能被清晰地记录。该类激光在较低输出功率下已被广泛应用于生物成像、眼科激光手术、精密加工等领域。

本项目实现较高的光转换效率以及较低的成本，未来在军工、医疗、通讯、计量等领域有着重大意义。

技术作价入股、目标合作投融资机构等