第二届“环太激光损伤——高功率激光光学材料”专题研讨会由中科院上海光机所和SPIE共同主办，中国光学学会和中国科学院协办。主席由中科院上海光机所邵建达研究员，日本大阪大学Takahisa Jitsuno 教授和美国新墨西哥大学Wolfgang Rudolph教授共同担任。

　　来自亚洲、北美、欧洲等地区11个国家的120余位专家出席了本届会议，其中30余位专家来自境外。本届会议共接受论文87篇，包括61篇口头报告和26篇张贴报告。与第一届会议的100余位参会人数和来自8个国家的20余位境外代表相比，本次会议均略有增长。会议围绕紫外-红外高功率激光损伤，激光切割和加工，缺陷、污染、抛光和表面损伤，表征技术和测量方法，高损伤阈值薄膜，非线性激光晶体，激光陶瓷，光学玻璃与光纤等8个议题展开。

　　一、非线性激光晶体

　　与激光切割和加工部分一样，非线性激光晶体部分的口头报告数量为9篇。涉及的内容包括晶体生长技术、特征参数测量，以及晶体在激光装置中的应用。

　　中科院理化技术研究所的彭钦军研究员在大会特邀报告中，介绍了KBBF族深紫外非线性光学晶体的发现与应用。KBBF族非线性光学晶体是一种可直接倍频到深紫外波段的非线性晶体，该晶体层状习性严重、易解理。针对这一缺点，该项目组发明了一种棱镜耦合技术(PCT)，无需对晶体进行角度切割，只需在晶体表面实施超光滑抛光加工，就可制作成激光倍频器件，解决了这类晶体的实用化问题。目前，基于KBBF-PCT器件所产生的深紫外激光源，已经取得了四项世界纪录，并研发了8台前沿科学仪器装置。利用这些仪器，成功观察到超导体在超导态时的一系列新现象，为高温超导体的机理研究提供了新的实验证据。

　　中科院福建物质结构研究所的姚元根研究员在其邀请报告中介绍了大口径、高质量KDP/DKDP晶体的研究进展。重点介绍的原材料的提纯技术，已能将杂质(钠离子除外)含量控制在1 ppm以下。突破了大口径KDP晶体的快速生长技术，研制出410mm×410mm口径的Ⅰ类KDP晶体元件；利用降温法，研制出430mm×430mm口径的Ⅱ类DKDP晶体元件。

　　山东大学的于浩海博士在其邀请报告中介绍了石榴石无序结构晶体的研究工作。结果表明与YAG晶体相比，石榴石晶体表现出优异的性能；对于石榴石无序结构晶体，由于结构的无序特性，导致稀土离子周围出现几种晶体场，可导致所期望的吸收带宽和发射带宽的展宽，有望用于可调谐激光和超快激光。

　　意大利比萨大学的Mauro Tonelli教授在其邀请报告中报道了混合材料BaYLuF8(BYLF)，与BaY2F8(BYF)相比，Lu3+部分取代了Y3+。镥的加入提高了该材料的热机械性能，使得该混合材料能够向高功率应用方向发展。利用BYLF：Tm3+ 12%的样品，获得了二极管泵浦的2微米连续激光发射。

　　Yajing Guo等报道了在测量ICF驱动器谐波转换晶体中的横向受激拉曼散射(TSRS)增益系数方面的工作。作者利用光栅的一级衍射，将TSRS辐射从瑞利辐射中分离出来；采用带通滤波器和吸收陷阱，去除噪声光，从而提升了TSRS的信噪比；通过分析泵浦信号和噪声信号的延迟，从噪声中能够提取有效的TSRS脉冲，利用该信息计算KDP晶体的TSRS增益。

　　在高功率激光系统中，非线性晶体是实现倍频激光的关键材料，相比于其他材料，激光对非线性晶体的损伤问题表现得更为突出。与熔石英玻璃这类光学元件损伤主要表现为表面或亚表面损伤不同，KDP/DKDP这类倍频晶体材料的激光损伤目前却首先表现为体损伤，这意味着非线性晶体从材料到结构都需要开展深入的研究工作。

二、激光陶瓷

　　本届会议中，激光陶瓷部分收到口头报告6篇，其中邀请报告3篇。

　　法国里昂第一大学的Georges Boulon教授在其邀请报告中简要介绍了从单晶到多晶陶瓷的发展历程。与单晶陶瓷相比，透明多晶陶瓷具有很多优势：易于制造、大尺寸、良好的机械强度和光学均匀性，以及更高的生产率。重点介绍了他们在利用放电等离子烧结法制作的Nd3+离子掺杂氧化镥透明陶瓷方面的研究工作，以及对氧化物陶瓷中稀土离子分离方面的研究工作。

　　新加坡南阳理工大学的Hui Lin博士在其邀请报告中报道了Er：Y2O3、Nd：Y2O3和Yb：Lu2O3等激光陶瓷的制备工艺，制备了高度透明的Y2O3、Lu2O3陶瓷，并已经通过Nd：Y2O3和Yb：Lu2O3激光陶瓷实现了激光振荡。

　　Shengming Zhou报道了上海光机所在激光陶瓷方面的研究进展。他们结合固相反应和1500℃以上的真空烧结获得了纯铽铝石榴石(TAG)透明陶瓷。作者认为这种透明TAG陶瓷的磁光材料特性优于铽镓石榴石(TGG)，对高功率激光应用而言，是一种很有前景的法拉第材料。

　　此外，YAG陶瓷和Cr：ZnSe/ZnS陶瓷方面的研究工作也有涉及。

　　激光陶瓷是一种很有潜力的激光工作物质。与激光晶体相比，它容易实现更大的尺寸和更低的成本；与激光玻璃相比，它有更高的热稳定性和抗热冲击能力，可以用于高重频激光的运作。尽管目前尚处于研究开发阶段，但是其潜力是非常值得期待的。

　　三、光学玻璃与光纤

　　在光学玻璃与光纤部分有3篇邀请报告。

　　法国里昂第一大学的Lebbou Kheirreddine博士在其邀请报告中介绍了单晶光纤的优点、生长技术，以及单晶激光器的基本概念。作者采用微拉法生长了高质量的Yb：YAG单晶光纤，并利用直接生长的掺镱单晶光纤获得了高功率的激光输出。

　　北京工业大学的王璞教授在其邀请报告中报道了用于在中红外非线性光纤中产生超连续谱的掺铥高功率脉冲光纤激光器。重点介绍了SESAM被动锁模和氧化石墨烯被动锁模的掺铥光纤振荡器、纳秒脉冲掺铥光纤激光器和高功率掺铥光纤放大器方面的研究进展。

　　上海光机所的张龙研究员在其邀请报告中介绍了其研究小组通过改变玻璃成分以匹配晶体的折射率，结合接近玻璃软化温度的热处理与真空烧结技术，在微纳复合材料的制备工艺方面开展的研究工作。微纳复合材料具有比激光玻璃更高的发光效率、激光损伤阈值，以及更优异的光谱性能；与激光晶体相比，微纳复合材料更容易实现大尺寸元件的制作、易于获得均匀的重掺杂；与激光陶瓷相比，微纳复合材料制作的复杂性更低。目前，该课题组已经成功制备了Yb：FAP/FP和Yb：CaF2/FP微纳复合材料，作者认为，微纳复合材料可能会满足下一代ICF的要求。

　　激光玻璃是目前高功率激光系统的主要工作物质，相应的元件已经在很多激光系统中成功运行。目前，包括改进熔炼工艺、提高材料性能和开发新型的激光玻璃等各方面的研究工作仍在深入进行。在本议题中报道的微纳复合玻璃研究很具特色，通过材料、结构和制造工艺的改变或革新，“熔炼”出兼有各种工作物质优良性质的激光玻璃，可能是激光玻璃的研究方向之一。总 结#p#分页标题#e#

　　环太平洋地区是世界上高功率激光和高功率激光材料最重要的研究地域，包括美国、中国和日本在内的几个重要实验室和研究基地，代表了当代高功率激光的研究水平和发展方向。本专题会议虽然是地域性的，却吸引了国际上其他地域的科学家前来参加会议，体现了会议的影响力。会议所报道的高水平的研究工作及其提出的议题，必然在高功率激光材料的发展产生积极的影响。

　　随着美国点火装置及其他大型激光装置的建成和运行，驱动目标必然对高功率激光装置提出更新更高的要求。例如提高现有体系的效率、降低运行成本问题；更高能量、更高通量密度和更高重频激光系统的长时稳定运行问题等等，这些需求必将反馈到对激光材料的要求。这里有几个问题是值得关注的：

　　首先是新型工作物质和其他高功率激光材料的设计、研究和开发问题。在激光工作物质方面，目前已经启动了激光陶瓷的研发和系统设计研究。本届会议中有多个报告表明不论是激光玻璃、激光晶体还是激光陶瓷都有向更高性能发展的空间，在确保各自优势的前提下变弱势为优势也是重要的研究方向。在这方面，除了开展各类材料自身的研究工作之外，加强不同领域和不同类型材料之间的合作和交流也是非常重要的。

　　其次，更高的激光能量可以通过增加激光路数、扩大输出口径以及提高单位面积上的输出效率或通量密度来获得。从高功率激光材料角度而言，涉及两个方面的研究课题。其一，如何高效地制备更大尺寸的高性能、高均匀性的高功率激光材料和元件；其二，改进材料性能、挑战材料极限，研制出性能更好、损伤阈值更高的高功率激光材料和元件，用较小尺寸的材料实现更高通量、更高性能的激光输出。

　　最后，对高功率激光材料和激光薄膜损伤机理的研究需要给予更多的关注。现有的机理研究基本还是定性的或者是半定量的，还只能用来解释一些实验现象或在一定范围内对现有材料做评价，不论从研究本身还是研究目的来看都是非常欠缺的。激光损伤机制的深入研究建立在激光与材料相互作用的基础理论和对激光作用过程精密测试的基础上，其核心目的是通过损伤机理的研究准确地预测确定结构的材料或元件的抗激光能力；更进一步而言，能够根据激光输出水平来设计材料或器件，使之有效地满足相应的要求。