中波红外激光研究小组（负责人：王增强）.doc

中科院大连化物所（2018）年度冠名奖推荐表（集体） 被推荐集体名称 中波红外激光研究小组 负责人姓名 王增强 申报冠名奖奖项名称 科技创新奖 被推荐集体人员情况 职工：14 名；研究生：0 名；返聘职工：1 名 主要事迹： 中波红外激光是指输出波长在 3-5 微米范围内的激光，该波段范围内的某些激光波 长因其具有良好的大气传输性，而有着重要的应用前景。基于此,面向应用需求、借助 化学激光研究室几十年的研究积累，中波红外激光研究小组开展了基于燃烧驱动 HBr 化 学激光的中波红外激光研究，并于 2018 年度取得了重大研究进展：激光多谱线模式输 出功率突破 200W。该进展填补了国内空白、达到国际领先，大大推进了中波红外激光工 程应用的进程。 不畏艰辛，勇于挑战 燃烧驱动 HBr 化学激光体系涉及多种具有强腐蚀性和毒性的物质，这给实验开展带 来了很大的困难。针对这一情况，研究小组进行了广泛的调研和大量的实验；通过筛选 合适的材料、设计专门的装置、采用特殊的尾气处理系统、优化系统运行和操作工艺流 程，实现了安全可靠的实验过程，使得研究工作得以顺利开展。 燃烧驱动 HBr 化学激光体系是迄今最为复杂的一个化学激光体系，它涉及的反应步 骤多且反应物复杂。同时由于项目研制周期缩短，研究压力陡增。而在研究初期，研究 小组采用常规的燃烧驱动反应装置，激光功率始终在十瓦量级上徘徊，难以提升。面对 这个困局，小组成员通力合作、敢于挑战、潜心钻研、精心分析，经过大量的探索和研 究后终于发现了问题的根源所在。由于该体系相对于其它化学激光体系放出更多的热量， 导致了超音速气流的热阻现象，这给激光功率提升带来了诸多不利因素。针对这个情况， 研究小组创新性地设计了适用于 HBr 激光的增益发生器、改进了反应模式，并开展了大 量的条件实验。历经数十次通宵达旦的实验和常态化地加班加点，研究工作终于突破了 瓶颈，取得实质性进展。2018 年 5 月 29 日激光功率达到 149W，相对于之前，激光功率 提高了 10 倍。 持之以恒，不断突破 研究小组在研究过程中发现了储能粒子被大量无辜消耗的问题，这严重影响了激光 器的运行效率。小组成员耐着性子反复思考与分析；克服了参考资料少的困难，一遍遍 精心设计实验，逐渐认识了储能粒子被无辜消耗的机理和规律；并通过创新性地改进反 应步骤、调整气流混合参数，最终解决了这一关键问题，使激光功率再上一个台阶。2018 年 10 月 24 日，激光功率首次突破 200W，最高功率 211W，而且激光器运行稳定。该出 光功率是国外文献报道的最大功率（法国，25W）的 8 倍，达到国际领先水平。 燃烧驱动 HBr 化学激光研究的这一系列进展标志着中波红外化学激光走向放大成为 可能，验证了 HBr 化学激光工程应用的可行性，为下一步工程研制奠定了基础。 研究小组 2018 年度申请专利 15 件（见附页）。 踏实进取，永远在路上 无数个日夜换来了研究成果的进步，所有的付出最终赢得到了回报。我们相信，在 未来的日子，中波红外化学激光研究小组依旧会不忘初心，踏实工作，秉承化物所及化 学激光研究室的优良传统，继续为我国化学激光事业做出贡献。