立项背景： 超短脉冲激光器是激光微细加工的利器。

锁模和调 Q 吸收体是超短脉冲激光和短脉冲激光器的核心部件，相当于计算机中的“CPU”。

目前，产业化的锁模吸收体是半导体饱和吸收镜，产业化的调 Q 吸收体有半导体饱和吸收镜、Cr:YAG等。

但是，这些吸收体存在若干缺点。

而宽带吸收体材料，具有相对于半导体饱和吸收镜的诸多优点。

但目前国际上文献报道的宽带吸收体材料种类数以百计，还不能取代半导体饱和吸收镜。

本项目致力于探索新的制备方法来提高宽带吸收体的性能，同时更加深入研究其锁模机理，促进其早日替代半导体饱和吸收镜，一方面可以在更广的波长范围内使用，另一方面获得我国自主的知识产权。

本研究的发现点、发明点和创新点: 课题组致力于宽带吸收体材料的实用性研究。

先后采用四种制备方法研究了高性能或者具有一定特性的锁模及调 Q 吸收体。

在一定程度上克服了宽带吸收体的机械性能弱、稳定性差等缺点。

具体如下： （1）溶胶凝胶型吸收体。

首次将宽带吸收体材料封闭在二氧化硅无机玻璃体内，提高了吸收体的机械性能，避免光与物质相互作用之下产生的氧化等反应。

将吸收体材料牢固地固定在基质中，避免了吸收体从衬底上脱落的问题。

利用该类吸收体，实现了光纤激光器锁模，输出功率大于 100毫瓦；实现了固体激光调 Q，输出高达 3 瓦。

（2）宽带材料水溶液吸收体。

首次将宽带吸收体制备成水溶液，实现了固体激光调 Q 和光纤激光锁模。

（3）云母衬底吸收体。

首次在20-30微米的单层云母衬底上制备了宽带吸收体，具有韧性很好，不易碎，能弯曲，易切割等特点。

采用这种衬底的宽带吸收体用于光纤激光锁模，激光抗损伤阈值得到很大提高。

（4）LB 法制备吸收体。

首次利用 LB 法制备了极薄吸收体，实现了光纤激光器锁模和固体激光器调Q。

通过这四类工作，拓宽了宽带吸收体的制备方法。

大大提高了宽带吸收体的激光损伤阈值。

使其向实用化方向迈进了一步。

在某些激光指标如输出功率和脉冲宽度上也取得了一些进展。

应用情况（经济效益、社会效益情况）： （1）论文引用情况，8 篇论文 Web of Science 总引用 135 次，他引 96 次。

引用次数不算很高，原因之一是其中5篇都是 2019年发表的。

（2）溶胶凝胶型吸收体实用化情况，我们研制的溶胶凝胶吸收体，用于光纤锁模和固体调 Q，数月没有发现损耗，和半导体饱和吸收镜类似，是可以实用化的。

不过，它们目前也没有显示出超越半导体饱和吸收镜的特性来，因此，应用它们的方式，或者在半导体饱和吸收镜不能适用的波长，或者因为宽带吸收体恢复时间短的优点，做更进一步的研究，获得比半导体饱和吸收镜锁模激光器更短的脉冲。

（3）水溶液吸收体实用化情况，我们研制的水溶液吸收体，目前也还没有真正投入实用。

因为在一微米波段，有成熟的调Q晶体Cr:YAG。

所以，需要发掘没有成熟调 Q 晶体其他波段激光，如 600-1000纳米，1000 纳米-1300 纳米等。

基于该类工作，曾发表多篇研究论文、制备的产品曾得到过外单位应用证明，获得过发明专利等，在2021年度获得陕西高等学校科学技术奖一等奖。