“刹那”“片刻”“弹指间”……也许这些词儿就是你能在大脑里检索到形容最短时间的词汇了。但在中关村科学城北京量子信息科学研究院(以下简称量子院)有一群以“飞秒”(1秒的一千万亿分之一)进行创新、创造的全光量子源“魔法师”。
“国内首台产品级掺镱高功率飞秒振荡器研发成功”,这是量子院全光量子源团队创造的又一个标志性成果,弥补了国内瓦量级飞秒振荡器的产品空白。
深度了解在中关村科学城诞生的这一创新成果,找到理解“国内首台产品级掺镱高功率飞秒振荡器”的正确打开方式,请跟上小编的节奏。
首先,让我们揭开振荡器庐山真面目,看图!
科普一下掺镱高功率飞秒振荡器
晶格中的镱离子具有较宽的连续吸收光谱和发射光谱的作用,是激光器的工作介质,可以支持产生飞秒级的光脉冲。
所以,别以为这只是一个“相貌平平”的蓝盒子,它可是能产生飞秒脉冲激光的“种子”。
如果你觉得这个名字太长、太难记,你可以记住研发团队赋予它的产品名:
“Fermion-007”。(Fermion是费米子的英文,科学家把最基本粒子分为费米子和玻色子)
量子院兼聘研究员、全光量子源团队负责人鲁巍教授告诉我们,Fermion-007采用了多项创新技术,仅一级振荡器即可输出大于7W、重频80MHz的飞秒脉冲激光,指标、可靠性均达到国际先进水平。
(量子院全光量子源团队鲁巍和于子蛟在实验室)
它能干啥?
Fermion-007在材料学、生物学和微加工领域都能大显身手,是超快电镜、飞秒双光子显微成像等相关领域的急需产品。
(Fermion系列产品在超快电镜中的应用)
例如在它的赋能下,传统电镜可以升级为超快电子显微镜。这样科研人员就有了“火眼金睛”,能观察到材料中原子分子的运动状态。
它为啥重要?
那就要关注另一个关键词“产品级”。
也许我们可以通过这组数字来了解“产品级”这一关键词的深刻含义:
国内在固体飞秒激光振荡器的产品研发与产业化方面普遍落后国外10-15年;现在国内很多科研机构、高等院校的激光项目仪器设备以进口居多,占比超过90%。
高功率飞秒振荡器的国产替代,不仅能够实现产品本身的商业价值,也能促进上下游产业链的共同发展,加速国内激光元器件、系统仪器等行业的技术进步。
一年半完成转换,为何如此高效?
仅用一年半的时间,全光量子源团队就成功完成掺镱高功率飞秒振荡器实验室样机到应用级产品的转换,并接到了超快电镜应用领域的商业合作订单。
这样高效的科技“产出”,鲁巍教授更多的将其归因于高端激光器工程化产品研发的长期积累与新型研发机构体制优势的密切结合。
(率队加入量子院仅一年时间,鲁巍团队就在多年深耕工业级紧凑型超快超强激光器研发基础上,发布了多项成果。图为工业级超紧凑超短超强太瓦激光器以及桌面同步辐射光源样机作为北京二十项新产品之一重磅发布)
“加入量子院的目标非常明确:依托量子院这一国家战略导向的新型研发机构,聚焦量子科技相关激光器关键设备方向,汇聚高端激光器产品研发各类关键人才,发展具有工业级可靠性的世界领先的高端激光器产品,打通产业转化落地的最后一步,打造一支科研用高端激光器产品研发的国家战略力量。”鲁巍教授说这是团队的初心。
让创新机制迅速产生“化学反应”,加快赋能创新主体。在中关村科学城,量子院全光量子源团队的研发故事并非个案。
中关村科学城在人才引育、平台建设、技术攻关等多方面支撑新型研发机构的落地、发展,一批原始创新成果、前沿技术领域的诸多“全球首个”接踵而至。
(案例:支持智源研究院建设超大规模人工智能模型训练平台,发布全球最大智能模型“悟道2.0”)
(案例:支持微芯研究院建设区块链先进算力实验平台,发布全球首款96核区块链专用加速芯片)
像量子院一样的新型研发机构,正成为中关村科学城创新要素汇聚的引力场、战略科技力量培育的主阵地、科技成果转化的新引擎。
未来,中关村科学城将与新型研发机构联手破壁融合,织牢创新纽带,让更多前沿科技成果“落地生根”。请继续关注我们,看见科创精彩!
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