大尺寸非线性光学晶体的研制

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51132005
  • 项目类别：
    重点项目
  • 资助金额：
    290.0万
  • 负责人：
    沈德忠
  • 依托单位：
    清华大学
  • 学科分类：
    E0201.人工晶体与玻璃材料
  • 结题年份：
    2016
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2016-12-31

项目摘要

随着世界能源危机的日渐逼近，各国都在大力寻找开发新的能量产生技术。此外，由于国际禁核的管理越来越严，模拟核爆以改进核武器的需求也越来越强烈。由此产生了激光核聚变模拟技术。但要制备指定波长的强激光，需要大尺寸的非线性光学晶体来改变激光的频率。此前曾使用过KDP族非线性光学晶体，但该类晶体非线性系数太小，且在强激光轰击下会产生受激拉曼散射，从而降低频率转换效率。该晶体的抗激光损伤阈值也不够高，晶体生长速度很慢，所以KDP晶体试用了几十年，也没有解决激光聚变装置的频率转换问题。而本项目提出拟进行研制的CLBO、LBO非线性光学晶体，具有非线性系数大、拉曼散射小、生长速度较KDP快等优点，且能生长出较大的单晶体。所以是解决强激光变频很有潜力的非线性光学晶体材料。我们拟进行CLBO、LBO的大尺寸晶体生长的关键技术研究、生成态晶体的品质鉴定、大尺寸变频器件制作以及强激光变频试验等工作。

结项摘要

大尺寸CLBO晶体的生长研究中，首先对单晶生长炉进行了改造。通过优化热循环，使内部纵向温场分布平滑，并设计改进了坩埚搅拌和籽晶装置，使之更加适合大尺寸晶体的生长；同时研究了CLBO晶体生长的原料配比、长周期生长过程中组份对晶体生长缺陷的影响，克服了CLBO晶体中的管状缺陷，大大提高了生成态晶体的光学质量；获得了大尺寸高质量CLBO晶体的稳定生长条件和工艺参数，生长出的CLBO晶体重1.74kg,生成态八面体尺寸为145mm×125mm，高110mm，已加工出二倍频方向的无缺陷晶体尺寸105mm×75mm×35mm。大尺寸二倍频器件方面还可以提高，为CLBO晶体的进一步应用提供保障。.大尺寸LBO晶体研究目前已突破超低粘度生长体系、近匹配角定向生长、高温熔盐传输等关键技术。晶体器件全口径光学均匀性达10-7，指标国际最高。晶体尺寸达240×160×110mm3的LBO晶体，重3870g（世界最大尺寸和重量）。共提供十余件口径从60mm至164mm的LBO器件，为我国高能激光研究提供了重要的支撑。2013年，基于我们提供的100mm口径的LBO器件，实现了基于LBO晶体的1PW的OPCPA激光输出，近期又提供两块尺寸分别为164.0mm×110.0mm（基本厚度为12.2mm），139.0mm×132.0mm（基本厚度为11.5mm）的晶体毛坯，中国工程物理研究院使用这两块晶体实现了5PW的输出，这是目前国际上基于OPCPA放大器获得的最高峰值功率。

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
In situ Raman investigation of a LiB3O5 melt toward understanding the structural memory phenomena
对 LiB3O5 熔体进行原位拉曼研究以了解结构记忆现象
  • DOI：
    10.1039/c5ce01873k
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Crystengcomm
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    Dexuan Feng;Guimei Zheng;Ying Zhao;Bo Zhang;Songming Wan;Jinglin You;Zhanggui Hu
  • 通讯作者：
    Zhanggui Hu
Surface modification ofKBaBP2O8:Eu3t phosphors byAl-dopedZnOcoating
Al掺杂ZnO涂层对KBaBP2O8:Eu3t荧光粉的表面修饰
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    MaterialsLetters
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    HuajingFang;XiaoqingWang;DezhongShen
  • 通讯作者：
    DezhongShen
Study on optical weak absorption of borate crystals
硼酸盐晶体光学弱吸收的研究
  • DOI：
    10.1016/j.optmat.2013.06.039
  • 发表时间：
    2013-10
  • 期刊：
    Optical Materials
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Xiaomao Li;Zhanggui Hua
  • 通讯作者：
    Zhanggui Hua
Crystal structure refinement and luminescence properties of Ce3+ singly doped and Ce3+/Mn2+ codoped KBaY(BO3)2 for n-UV pumped white-lightemitting diodes3
用于n-UV泵浦白光发光二极管的Ce3单掺杂和Ce3/Mn2共掺杂KBaY(BO3)2的晶体结构细化和发光性能3
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    RSC Advances
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Zhipeng Lian;Xiaoqing Wang;Dezhong Shen
  • 通讯作者：
    Dezhong Shen
Growth and nonlinear optical properties of Zn-doped LiB3O5 crystals
Zn掺杂LiB3O5晶体的生长和非线性光学性质
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Optical Materials
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Lei Yang;Yinchao Yue;Zhanggui Hu
  • 通讯作者：
    Zhanggui Hu

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其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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