近日，教育部科技發(fā)展中心根據(jù)國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)工作辦公室《關(guān)于2014年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)推薦工作的通知》(國(guó)科獎(jiǎng)字[2013]60號(hào))相關(guān)要求，對(duì)教育部推薦2014年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)項(xiàng)目進(jìn)行了公示(專(zhuān)用項(xiàng)目在適當(dāng)范圍內(nèi)公示)，公示期為2014年1月15日-1月21日。在這份項(xiàng)目表中，“高增益玻璃光纖與單頻光纖激光器商品化制備成套技術(shù)及其應(yīng)用”項(xiàng)目被推薦為發(fā)明獎(jiǎng)。下面是該項(xiàng)目詳細(xì)介紹：

　　項(xiàng)目名稱(chēng)：高增益玻璃光纖與單頻光纖激光器商品化制備成套技術(shù)及其應(yīng)用

　　項(xiàng)目簡(jiǎn)介：

　　我國(guó)光纖及光纖器件產(chǎn)量處于世界前列，但多為中低端產(chǎn)品，高端市場(chǎng)被國(guó)外公司壟斷，特種光纖列為美國(guó)對(duì)華高科技出口管制清單，實(shí)行嚴(yán)格技術(shù)封鎖。隨著高清電視、三網(wǎng)融合、網(wǎng)絡(luò)電視等新興服務(wù)業(yè)發(fā)展，目前單信道最大傳輸容量40Gbt/s 已不能滿足需求。提高通信容量需用相干技術(shù)，激光光譜線寬越窄，相干性越好，通信容量越大（可提高3 個(gè)數(shù)量級(jí)），傳感與探測(cè)的精度越高（可提高2 個(gè)數(shù)量級(jí)）。然而隨著線寬變窄，功率降低、噪聲增大，光纖激光的單頻性能?chē)?yán)重劣化，從光纖材料源頭解決問(wèn)題已是國(guó)際同行的共識(shí)，為此研發(fā)高增益、低損耗的新型光纖材料成為研究熱點(diǎn)。

　　光纖的增益源于纖芯中摻雜的稀土發(fā)光離子，稀土摻雜濃度和發(fā)光強(qiáng)度影響著光纖增益系數(shù)。國(guó)內(nèi)外同行從商用石英光纖（SiO2 含量超過(guò)98%）的摻雜入手，但因稀土氧化物與SiO2 存在分相，摻雜濃度不高于0.8wt%，增益始終未突破1dB/cm。后來(lái)美國(guó)的NP Photonics、Kigre、日本Hoya 和德國(guó)Schott等國(guó)際著名公司，紛紛開(kāi)展多組分激光玻璃研發(fā)工作，但至今僅NP Photonics公司拉制出稀土摻雜磷酸鹽玻璃光纖，實(shí)現(xiàn)了單頻光纖激光器的商品化，但對(duì)外只出售激光器產(chǎn)品，禁售光纖。并且在本發(fā)明前，該光纖還仍存在增益較低的缺點(diǎn)。

　　受高技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展與市場(chǎng)需求的雙重牽引，經(jīng)近十年的不懈努力，突破了高濃度稀土摻雜和高效發(fā)光、多組分激光玻璃高品質(zhì)熔制與光纖預(yù)制棒制作及低噪聲、高功率單頻光纖激光器開(kāi)發(fā)等技術(shù)瓶頸，形成了如下技術(shù)發(fā)明：

　　發(fā)明點(diǎn)一：揭示了稀土離子與玻璃基質(zhì)相互作用對(duì)發(fā)光的影響規(guī)律，建立了稀土發(fā)光強(qiáng)度與玻璃最大能量聲子密度的理論模型，發(fā)明了激光玻璃組分優(yōu)化技術(shù)，熔制出高濃度稀土摻雜的磷酸鹽激光玻璃，摻雜濃度比石英玻璃高16 倍。

　　發(fā)明點(diǎn)二：發(fā)明了一種芯/包界面熱熔鍵合制備玻璃光纖預(yù)制棒技術(shù)，并開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的配套設(shè)備，拉制出目前已知最高增益系數(shù)磷酸鹽玻璃光纖。

　　發(fā)明點(diǎn)三：發(fā)明了可控穩(wěn)態(tài)溫度梯度場(chǎng)熔接技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了磷酸鹽玻璃光纖與石英光纖光柵的熔接，設(shè)計(jì)并構(gòu)建了短腔型激光諧振腔，發(fā)明了低噪聲高功率單頻光纖激光器，開(kāi)發(fā)出專(zhuān)用檢測(cè)儀器并建立了質(zhì)量保障體系。

　　項(xiàng)目從材料設(shè)計(jì)、制備到器件，成果全部轉(zhuǎn)化并在光越科技（深圳）公司實(shí)現(xiàn)單頻光纖激光器的商品化生產(chǎn)，第三方檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示，產(chǎn)品的功率、線寬和信噪比等關(guān)鍵指標(biāo)優(yōu)與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品，近三年累計(jì)新增銷(xiāo)售7519 萬(wàn)元。

　　單頻光纖激光器產(chǎn)品已成功應(yīng)用于激光相干合成、激光雷達(dá)及大氣探測(cè)等國(guó)家重大工程，為構(gòu)建衛(wèi)星和航天器發(fā)射、常規(guī)及戰(zhàn)略武器試驗(yàn)平臺(tái)做出重要貢獻(xiàn)。項(xiàng)目成果打破了國(guó)外的技術(shù)封鎖，實(shí)現(xiàn)了從石英光纖到高增益多組分玻璃光纖跨域式發(fā)展，極大地拓展應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)光電信息材料與器件的發(fā)展具有重要推動(dòng)作用。

　　項(xiàng)目獲發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)5 項(xiàng)與軟件著作權(quán)3 項(xiàng)。獲教育部與廣東省一等獎(jiǎng)各1項(xiàng)，并先后獲國(guó)內(nèi)、國(guó)際各類(lèi)獎(jiǎng)項(xiàng)4 項(xiàng)。發(fā)表SCI 收錄論文30 余篇，培養(yǎng)研究生15 人，創(chuàng)建了多組分玻璃光纖與器件研發(fā)平臺(tái)。