能量光电子领域的研究与应用

能量光电子研究领域主要有两方面：

高功率激光器及其工业应用是武汉光电国家实验室及其前身激光技术国家重点实验室的传统优势方向。在筹建期内，实验室审时度势，积极开展高功率轴快流激光器和射频激光器的研制，在突破核心技术的基础上填补了我国激光技术的空白。其次，在国家863项目、国家自然科学基金、国防项目等支持下支持下，结合自筹资金，开展了光纤激光器、盘片固体激光器等新型激光器件与应用研究，在该领域取得了重大进展，突破了2微米激光光纤在高功率输出热问题的技术瓶颈，制备出了具有国际先进水平的高效率掺铥光纤，实现了高效率2微米掺铥激光器激光输出，解决了掺镱光纤的产业化关键技术问题，单纤输出功率达到4 kW以上，光纤激光性能方面达到国际先进水平。在国防973项目资助下，突破了气动冷却、开放流动高能搞重复率脉冲CO2激光器的关键技术，实现了单脉冲能量达771 J、平均功率达13.3 kW、光束发散角仅为1.2*1.4mrad的脉冲CO2激光器。相关成果获得省部级一等奖2项、二等奖2项、三等奖1项。发表SCI收录论文55篇以上。发明专利33项，软件著作权4项；承担973、863、重大专项等科研项目50余项，总经费超过5000万元。

激光先进制造研究以解决重大工程难题，探索其中的基础科学问题为工作重点，主要任务是面向国家在航空航天、车辆制造，管道运输等领域的重大需求开发新工艺，探索新机理，掌握新技术，研制新装备。在国家重大专项、863项目、国家自然科学重点项目、国家自然科学基金、国防项目等支持下，获得中国发明专利近100项。研究成果获2008年湖北省科技进步二等奖、2010年湖北省科技进步二等奖、2014年国家科技进步二等奖，发表SCI论文100余篇，为国内多家企业和研究单位研制并配备了激光加工装备。(www.xing528.com)

通过系列研究掌握了激光先进制造工艺和装备研制的核心技术，成为国内外激光先进制造领域的最活跃的研究团队之一。在诸多领域取得了多项重大技术突。比如，在3D打印领域突破了难加工金属材料的激光三维成形技术与装备及其在航空航天领域中应用的技术瓶颈，所成形的高性能金属零部件率先在航天发动机领域得到应用；基于多光束并行加工的成形尺寸大500×500×500 mm3的激光选区熔化成形设备，打破了国外技术在该领域的垄断局面；采用复杂曲面微结构投影式激光振镜扫描刻蚀新原理、新方法解决了我国新一代战机超材料结构的跨尺度制造核心技术难题。这些技术突破一方面促进了激光先进制造技术在国内的应用推广，另一方面推动我国相关领域制造水平的提高。