项目 4 大功率蓝光半导体激光器与应用

研究内容：

研制450nm大功率蓝光半导体激光光源。开展蓝光半导体激光芯片的材料生长、流片工艺、封装以及光束准直、光束整形、空间合束、偏振合束和光纤耦合技术等技术研究，突破芯片腔面特殊处理技术与工艺、散热、热沉、失效机理及寿命评价等关键技术，实现大功率蓝光半导体激光器制造、集成、封装、测试及可靠性等国产化、批量化生产与推广应用。

考核指标：1）开发蓝光半导体激光单管，在连续运转模式下单管功率≥4W（100μm宽度），中心波长450nm±10nm，电光效率≥35％。

2）开发高亮度蓝光光纤耦合模块，其中500W光纤耦合模块输出功率≥500W，光纤参数≤400μm/0.22NA；1000W光纤耦合模块输出功率≥1000W，光纤参数≤1000μm/0.22NA。中心波长450nm±10nm，光纤输出光谱宽度≤10nm，电光转化效率≥30％，预期寿命寿命≥5,000h。

3）销售500W@400μm 高亮度蓝光光纤耦合模块不少于20台，实现输出功率大于1000W@1000μm光纤耦合系统销售不少于5台，并在不小于5种型号激光加工设备和不小于2种型号蓝光／红外激光复合焊接设备上应用。

支持方式：无偿资助。

专题二、重大关键技术（专题编号：20190000）

项目 1 4D打印专用材料与变体结构智能打印调控技术

研究内容：

面向复杂智能“异质异构”构件制造的可控变形、变性和变功能的应用需求，研究4D打印用陶瓷前驱体和高品质钛镍形状记忆合金粉末等的制备技术，建立4D打印缺陷抑制策略与组织性能调控之间的关系，突破4D打印构件质量稳定性调控技术，研究形状记忆材料4D打印结构的智能变形行为，开展4D打印智能构件的创新设计与性能表征，实现4D打印智能构件的创新应用。

考核指标：

研发4D打印专用装备2台/套。

1）4D打印陶瓷装备，结构件尺寸可达150mm×150mm×150mm以上范围，打印速度≥10件/h，比抗压强度≥300MPa·cm³·g^－1。4D打印前驱体变形率≥200％，变形回复量≥90％。可同时打印3种以上材料。软硬集成构件，1mm厚软体部分的折叠变形能力≥±175°。

2）4D打印钛镍形状记忆合金变体装备，结构件尺寸可达200mm×200mm×200mm以上范围，尺寸精度优于0.3mm/100mm，抗拉强度≥850MPa，延伸率≥15％，无塑性变形率≥40％，变形效率≥4％/s，持续支持刚度≥0.11MPa，塑形精度提高15％，控温精度±2℃。

3）实现3类5种以上专用材料体系的应用，制定材料、工艺、装备等规范或标准，在航空航天、生物医疗、建筑等领域应用示范。

4）申请发明专利8件以上，发表高水平研究论文不少于5篇。

支持方式：无偿资助。

项目 2 复杂三维微纳结构器件高精度增材制造技术

研究内容：

面向高效低成本制造复杂三维精细结构器件的需求，解决传统精密注塑工艺对复杂精细结构器件的加工难度大、研发周期长、成本高等问题，研究微纳结构增材制造工艺与器件功能需求匹配的成形材料体系，开发应用于复杂三维微结构器件的高精度增材制造技术、高性能材料及其打印工艺，实现微纳特征的三维结构与功能一体化制造；开展以微机电系统、精密连接器、微纳电子、精密医疗器件、生物芯片等对象的复杂三维精细结构器件应用研究，并形成应用示范。

考核指标：

研发微纳结构增材制造装备1台/套。

1）结构特征尺寸小于6μm，层厚小于3μm，结构尺寸偏差小于20％；制造范围大于100mm×100mm×50mm，二维分辨率精度大于1μm。

2）专用材料不少于5种，器件应用对象不少于5类；形成材料、工艺、装备等规范或标准。

3）申请发明专利8件以上，发表高水平研究论文不少于5篇。

支持方式：本项目要求企业牵头申报，无偿资助。

专题三、重大装备与应用（专题编号：20190000）

项目 1 非金属材料超高速光固化增材制造关键技术与装备

研究内容：

面向非金属精密部件在汽车、医疗和航空航天等领域应用需求，开展高速连续光固化增材制造理论、流体与热力学仿真技术研究，完成连续均质可控光固化生长反应部件等关键技术攻关和装备系统研制，实现高分子、陶瓷等非金属材料的复杂结构功能一体化部件的制备；突破非金属材料光固化增材制造的效率和精度的瓶颈，推动非金属材料高精度高速成型制备工艺的产业化。

考核目标：

1）非金属材料超高速光固化3D打印装备1台/套，芯片物理分辨率大于800万像素。关键部件和核心工艺具有自主知识产权。

2）最大成形尺寸不低于192mm×108mm×300mm，像素分辨率不低于50μm，最高分辨率优于2μm。打印速度不低于 1800mm/h，最小打印层厚1μm，数字模型切片投影切换速度不低于50帧每秒。可制备高分子和陶瓷基高性能精密打印件，结构特征尺寸小于10μm。

3）高速打印用非金属材料配方及打印工艺3组（包括光敏树脂和陶瓷浆料等）。

4）装备应用于汽车、医疗、电子和航空航天等行业中，实现产品销售5000万元以上。

5）申请发明专利6件以上，发表高水平研究论文不少于3篇。

支持方式：本项目要求企业牵头申报，无偿资助。