Abstract

提高激光脉冲的峰值功率一直是激光领域最前沿和最基础的问题。基于非线性光学晶体（BBO、LBO和KDP等）的参量放大技术具有大增益带宽、高增益、低热效应、高对比度等优点，是激光脉冲放大主要实现途径之一。然而，受限于常用非线性晶体的可用尺寸和性能，参量放大技术最高输出功率低于5拍瓦，亟需发展高性能、大尺寸的非线性晶体来支撑其进一步发展。

稀土硼酸盐（ReCa4O(BO3)3，简称ReCOB）晶体具有比LBO、KDP晶体更高的有效非线性系数、更优良的热效应、更快的生长速度，以及不潮解等优点，使其成为高峰值功率、高平均功率、高重复频率激光脉冲放大重要候选晶体。本报告将介绍本团队在ReCOB晶体生长与性能研究结果与最新进展。本团队率先提出提拉法与下降法相结合的新技术路线，突破了大口径ReCOB晶体生长关键技术，成功获得可用口径达100 mm的晶体元件。基于本团队提供的Sm:YCOB晶体，上海交通大学在国际上首次提出并验证了准参量放大新概念，实现了41%的高转换效率；基于高质量YCOB晶体，上海光机所率先在国际上实现带宽＞100 nm、效率大于40%的OPCPA放大输出；基于大口径YCOB晶体，上海交通大学率先在国际上实现百钛瓦级中红外激光输出。以上结果表明，ReCOB晶体在高功率、宽带、高效率参量放大系统中具有广泛应用前景。

Biography

涂小牛，男，中国科学院上海硅酸盐研究所人工晶体中心高级工程师。自参加工作以来，一直从事功能晶体生长与性能研究工作。先后主持国家自然科学基金NSAF联合基金、青年基金、中科院战略性先导专项A、中科院重点部署、江苏省重点研发计划重点等项目5项；作为技术骨干参与02专项、国家重点研发计划、863计划、JWKJW等项目10余项。在Optica、Crystal growth and design、Optics express、Crystengcomm等学术期刊发表学术论文36篇，其中第一作者论文10篇。申请发明专利17项，其中，获美国专利授权1项，欧洲专利授权1项，中国专项授权5项。荣获2014年“上海市标准化优秀技术成果”三等奖；2016年“中国光学十大进展”。