“高功率激光光学元器件”专刊导读
2016-03-15邵建达
“高功率激光光学元器件”专刊导读
高功率激光光学元器件是精密光学领域中的皇冠上的明珠之一,美国国家点火装置的成功(虽然其点火目标未能实现),体现了精密光学在高功率激光系统的牵引下达到的又一个高峰。众所周知,美国国家点火装置是迄今人类在大型精密光学工程中的一个里程碑。
高功率激光光学元器件能被称为明珠之一,不但因为很多元器件是接近物理极限的材料性能、加工性能以及光学薄膜性能的综合体,而且因为世界上没有任何光学工程像它一样耦合了这么多特点:齐全的元件种类、庞大的单一元件数量(最多达到3000片)、高达米量级的元件口径与耐高通量情况下的运行环境等等。这其中任何一个要求可能就是其它光学工程的唯一难点。
本期杂志内容所反映的是我国在高功率激光光学元器件中已经达到的高度。这个高度我认为在世界上已经是独一无二的,尤其是能力的完整性。这个完整性确保了我国在高功率激光驱动器的建设中不再受制于人:高纯基础原材料提炼能力,大尺寸高质量晶体的生长能力、大尺寸高质量激光钕玻璃与石英玻璃以及K9玻璃的生产能力,全频段精度控制的光学加工能力。难能可贵的是,由高功率激光光学元器件研制所牵引的超精密加工装备在十二五期间也得到了长足的发展,基本完成了一个体系的建设。这个完整性更在于是通过高效的全国大协作(超过五十家单位的参与),已经建立了从基础科研(如损伤特性研究)到关键技术突破到能力集成再到中试生产和供货的完整能力,这其中检测技术的进步发挥了不可替代的作用。这个能力在我国的神光Ⅲ主机建设中已经得到了充分验证。
这期杂志的内容也并不局限于此,我们选择了若干篇似乎与高功率激光光学元器件不相关的论文。这反映了我们在组织激光光学元器件攻关工作时的深层次焦虑:在工程研制主要参研单位基本固化的同时,我们怎么样在主线上保持创新的活力?在论文集中包容他们是试图解决这个焦虑的一个尝试。这个焦虑事实上反映了我们对高功率激光光学元器件领域发展中已经潜在并必将逐步浮现的危机的认识:
1.高功率激光光学元器件自身的发展不足以主动支撑高功率激光驱动的需求,这大大削弱了这个团队在与驱动器总体沟通中提供最优元器件参数的能力。这在研制过程中削弱了抓住主要矛盾突破时机的能力,往往不可避免地造成攻关效率的下降。
2.一代器件一代装置。而支撑这一代装置的这一代器件的发现,肯定不是出现在这个论文集中的作者所为,所以以创新为圭皋的参研单位更应该反思。
3.这期杂志中的第一作者大部分是年轻人,这也是这个领域的希望。但是这批年轻人如果是被他们的老师,即以"高技术跟踪"为出发点开始参研的学术带头人的思想所束缚的话,那么这批年轻人将有愧于他们的老师。年轻人应该站在我国现有国际地位基础上思考这个领域的发展,也应该站在现有元器件性能部分已经实现赶超国际水平的情况下,建立如何创新发展高功率激光光学元器件的思维习惯。
4.高功率激光光学元器件有其特定的应用,但这不应成为我们这个团队故步自封的理由。以互联网+为代表的工业革命潮流中,在我们这个被誉为为人类彻底解决能源问题最有可能途径之一的高功率激光惯性约束聚变领域中,我很想看到关于高功率激光光学元器件的相关学术论文中是通过大数据,通过耦合最先进的传感与控制手段,通过征用工业界代表最先进生产力的工艺实现科学目标的例子。
是为导读。这也是作为近年来组织我国高功率激光光学元器件攻关工作的一点思考,请读者指正。
邵建达
二〇一六年十二月廿二日