激光釹玻璃是一種含有稀土發(fā)光離子———釹離子的特殊玻璃，它可以在“泵浦光”激發(fā)下產生激光或放大激光能量，是激光器的“心臟”，也是目前人類所知的地球上能夠輸出最大能量的激光工作介質，數千片大尺寸高品質釹玻璃能將種子光( 焦納爾級 10 ^－ 9 ) 迅速放大到小太陽量級( 兆焦耳級 10^6) ，實現聚變反應。

激光釹玻璃具有受激發(fā)射截面大、激光增益系數高、非線性折射率小等特點，多用于國防軍工、航空航天、核能等戰(zhàn)略性領域，由于發(fā)達國家實行技術封鎖和產品禁運，我國開始了漫長的自主技術研發(fā)道路。

從 1964 年起，上海光機所就開始了釹玻璃的研究，并走出了干福熹、姜中宏兩位中科院院士，團隊成員目前穩(wěn)定在 80 多人。從第一代用于高能激光系統(tǒng)的硅酸鹽釹玻璃，到現在用于神光系列激光聚變系統(tǒng)等高功率激光裝置的 N31 型磷酸鹽釹玻璃，整整經歷了 4 次技術的代際提升。與硅酸鹽釹玻璃相比，磷酸鹽釹玻璃的能量放大能力是其 10 倍，是大功率激光裝置所必需的核心材料。但是磷酸鹽激光釹玻璃連續(xù)熔煉技術挑戰(zhàn)了光學玻璃制造極限。上海光機所的科研團隊持續(xù)開展多年技術攻關，不斷探索創(chuàng)新，取得了磷酸鹽激光釹玻璃批量研制的三大關鍵核心技術突破:

(1) 連續(xù)熔煉動態(tài)除羥基技術和雜質控制技術，保障釹玻璃中羥基吸收系數和鉑顆粒指標達到國際領先水平;

( 2) 新型包邊膠和包邊工藝，并研發(fā)批量包邊機械化設備，實現穩(wěn)定可靠包邊;

( 3) 包邊剩余反射、鉑顆粒檢測方法，實現了釹玻璃批量制造的高效率、高精度檢測技術全覆蓋。

上海光機所在原有生產技術基礎上進行創(chuàng)新，形成了配套設備自主化、關鍵工藝一體化、主體生產流程化，與原有生產技術比較，參數一致性提高 2 ～ 3 倍，生產效率提高 10 倍。

目前，中科院上海光學精密機械研究所已建成國內首條年產 1 000 片大尺寸高性能激光釹玻璃生產線，產品應用于神光系列裝置、5 拍瓦( 10^15W) 超強超短激光裝置等，滿足國家重大戰(zhàn)略需求，并出口法國、德國、以色列等國家，取得顯著經濟效益。這一成果凝聚了上海光機所半個世紀以來老中青三代科學家的科研心血。