中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所高功率激光單元技術(shù)實驗室主要開展特種玻璃及相關(guān)材料的研究，包括稀土摻雜激光玻璃、有源與無源特種光纖及高放廢液玻璃固化等。該實驗室有一支由中國科學(xué)院院士和十余位研究員為核心組成的130余人研發(fā)團(tuán)隊，是首批進(jìn)入中科院“知識創(chuàng)新”工程的研究機(jī)構(gòu)。

1964年建所以來，單元技術(shù)實驗室先后研制了用于高能和高功率激光系統(tǒng)的摻釹硅酸鹽激光玻璃、N21型、N31型、N41型、N51型摻釹磷酸鹽玻璃以及用于高平均功率激光系統(tǒng)的NAP2和NAP4型摻釹磷酸鹽玻璃，自主研發(fā)了釹玻璃的半連續(xù)熔煉、連續(xù)熔煉和包邊工藝，研制的2300多件各類規(guī)格大尺寸激光釹玻璃已經(jīng)應(yīng)用在我國神光系列裝置，為中國的激光聚變研究事業(yè)做出了重要貢獻(xiàn)?；诩す忖S玻璃連續(xù)熔煉和包邊技術(shù)的“大尺寸高性能激光釹玻璃批量制造關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項目榮獲2016年度上海市技術(shù)發(fā)明特等獎以及2017年國家技術(shù)發(fā)明二等獎。圍繞高功率激光裝置和其他應(yīng)用需求牽引，實驗室積極開展其他特種玻璃材料的研制，包括旋光玻璃、摻鐿激光玻璃、摻鉺激光玻璃、摻銩激光玻璃等，并實現(xiàn)了摻鉺激光玻璃以及旋光玻璃等產(chǎn)品的市場應(yīng)用。

圖1 實驗室部分研究成果

進(jìn)入21世紀(jì)以來，單元技術(shù)實驗室積極開展特種光纖的研究，將稀土摻雜有源光纖、光子晶體光纖、反諧振光纖等特種光纖作為重點(diǎn)發(fā)展方向，建成了具有預(yù)制棒制備、光纖拉制、光纖測試與表征、光纖器件研發(fā)的特種光纖綜合研發(fā)平臺。研究成果在OpticsLetter,OpticsExpress,AppliedPhysicsLetters等本領(lǐng)域有重要影響力的國際期刊上發(fā)表，獲得國家授權(quán)發(fā)明專利數(shù)十余項。目前承擔(dān)著包括國家重點(diǎn)研發(fā)計劃在內(nèi)的多項國家級科研項目。

隨著我國核電事業(yè)的高速發(fā)展，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高放廢液玻璃固化技術(shù)迫在眉睫。近年來單元技術(shù)實驗室積極參與高放廢液玻璃固化配方研發(fā)相關(guān)的項目，力爭利用團(tuán)隊在特種玻璃配方研發(fā)方面的優(yōu)勢為我國核電事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

單元技術(shù)實驗室建立了完備的特種玻璃工藝研究平臺、物理化學(xué)性質(zhì)檢測平臺、特種光纖制備及性能檢測平臺、高放廢液固化玻璃性能檢測平臺。為進(jìn)一步開展特種玻璃、特種光纖、高放廢液固化玻璃配方的研究提供了重要科研條件保障。