863计划2014年项目征集：大功率光纤激光器与3D打印

2013-07-26 10:12

　　四、高性能金属微纳结构制造技术及装备

　　针对高端装备发展对微型金属惯性开关、安保机构、点火靶微孔的需求，攻克金属UV-LIGA（紫外光-光刻电铸成型）的设计制造关键技术、飞秒激光脉冲序列微纳加工的关键工艺技术及系统集成技术，研发出飞秒激光脉冲序列微纳加工装备和批量化微型金属惯性开关与安保机构产品，支撑我国高端装备发展。设2个研究方向：

　　1、紫外光-光刻电铸成型（UV-LIGA）规模化制造技术（国拨经费控制额不超过1000万元、企业牵头申报，前沿技术类）

　　针对高端装备发展对微型金属惯性开关和安保机构的需求，研究金属UV-LIGA（紫外光-光刻电铸成型）的设计、制造、测试、装配等关键技术，攻克批量制造的一致性，形成批量生产技术规范，建立年产30万只器件的生产线，实现规模化应用。

　　2、飞秒激光脉冲序列微纳加工关键工艺与装备（国拨经费控制额不超过1000万元，前沿技术类）

　　针对高端装备发展对大长径比金属微纳结构制造的需求，解决飞秒激光脉冲序列微纳加工的关键工艺技术、系统集成技术，研制出飞秒激光脉冲序列微纳加工装备，实现示范应用。

　　国内外高功率光纤激光器研发历程回顾

　　从1960 年第一台激光器（美国Maiman 等首先用红宝石晶体获得了激光输出）问世到现在近50 年过去了，激光技术确如人们所期，渗入了各行各业：通信、生物技术、医学、印刷、制造、军事、娱乐业等。在某些领域，它已经成为不可替代的核心技术。但是激光产业规模还不够大，究其原因，不是人类不需要激光，而是传统激光器不好用：成本高、效率低、故障多。光纤激光器的出现带来了扩大激光产业规模的希望。光纤激光器激光光束质量好，电-光转换效率高，输出功率大；所有的半导体器件及光纤组件都可以融接成一体，避免了元件的分立，可靠性得到极大提高。

　　1 国外高功率光纤激光器发展概况

　　光纤激光器的最早有关研究可以追溯到20 世纪60 年代初期，当时激光器刚刚出现不久，人们对激光器的研究投入了极大热情，积极研制开发各种新型激光器。1961 年，美国光学公司的E. Snitzer 等在光纤激光器领域进行了开创性的工作，他们利用棒状掺钕（Nd3+）玻璃波导获得了波长1.06μm 的激光。

　　20 世纪70 年代，光纤通信的研究开始起步，新兴的光纤通信系统对新型光源的需求极大地刺激了激光器的研究工作。但由于人们的注意力集中到迅猛发展的半导体激光器技术上，以及光纤激光器自身的一些当时无法克服的困难，光纤激光器的研究逐渐沉寂下来。尽管如此，仍然取得了一些值得一提的成就。例如，1973 年，J. Stone 等成功地研制出能够在室温下连续工作的掺钕光纤激光器，他们采用的半导体注入型激光器终端泵浦方式对以后实用型光纤激光器的研究具有重要的意义。