不怕技術封鎖！國人在激光核聚變領域獲大突破，終於趕上世界第一

在2019年1月8日北京隆重舉行的國家科學技術獎勵大會上，上海光機所研究團隊完成的「大尺寸高性能激光偏振薄膜元件成套製備工藝技術及應用」項目榮獲2018年度國家技術發明二等獎。 該項目團隊歷經十餘年攻關，成功研製出大尺寸高性能激光偏振薄膜元件，打破了西方的技術封鎖和高端產品禁運，成功掌握了從加工到鍍膜全工藝流程技術，其研製的大尺寸偏振薄膜元件已成功應用於我國神光系列激光裝置，並出口俄羅斯、以色列等國，不僅滿足了我國激光聚變研究的重大戰略需求，還推動了我國激光薄膜和相關行業的技術進步。

在激光技術和應用中，光學薄膜是極為重要的關鍵技術之一。業內通常用「燈、棒、膜」來形象地概括激光器的抽運能源、工作物質及諧振腔三大基本構件，其中的抽運能源和工作物質可隨著激光器的不同而千變萬化。但是，不論是哪一種激光器，也不論激光技術怎樣發展和變化，光學薄膜始終是不可或缺的關鍵元件。據公開資料披露，高性能激光薄膜元件是限制慣性約束聚變（ICF）激光、超強超短激光、武器用激光和空間激光等國防戰略和國民經濟高新技術領域發展的瓶頸。美國的核武器研發機構：勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室建成的美國國家點火裝置（NIF）是當今世界上規模最大的激光慣性約束聚變設備（ICF），該裝置總共有數萬件高性能激光薄膜元件用於精密操控激光傳輸。

其中大口徑偏振薄膜元件是用來抑制寄生振蕩、隔離反向激光，保障激光裝置安全運行的關鍵核心元件，也是ICF激光裝置中尺寸最大、膜層最厚、難度最高的薄膜元件。它與等離子體電極普克爾盒組成的光開關被譽為美國國家點火裝置（NIF）七大奇蹟之一。由於該薄膜元件製備工藝複雜、研製難度大，長期工作在高溫熱損傷情況下，極易出現膜層龜裂問題。就連技術最發達的美國也是依靠光學界著名的Zygo公司、羅切斯特大學及Spectra Physics公司聯合攻關，歷經十餘年才得以解決。因涉及國家國防安全，美國商務部嚴令禁止對華出口尺寸大於500毫米的高性能薄膜元件，西方發達國家也一直對我國實施相關技術封鎖和產品禁運。

上海光機所高功率激光光學薄膜研製團隊經多年研發，成功實現了該技術對美國同類產品的超越，不但研製出了尺寸為:810毫米×430毫米×90毫米的米級尺寸偏振薄膜元件，其性能指標還全面優於美國國家點火裝置（NIF），以及法國（LMJ）聚變裝置所採用的同類產品，為我國神光III型激光裝置成為輸出能量居世界第二的激光核聚變驅動系統（僅次於美國 NIF） 做出了功不可沒的貢獻。

該技術還成功應用於中國航天科工集團第九總體設計部研發的LW-30戰術激光防禦武器系統上，為其提供了用於激光發射子系統中的光束調焦和合束等用途的各類薄膜元件。在激光發射子系統為數萬瓦（航展數據為30千瓦）高功率輸出條件下，實現了高功率激光在短時間內毀傷目標的預期效果。從公布的數據指標來看，該薄膜元件完全能滿足十萬千瓦級戰術激光武器系統的需要，為我國的戰術激光武器最終實現與美國並駕齊驅創造了良好的前提條件。

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