点燃未来能源之心
Igniting the Future of Energy

聚变芯光致力于为商业聚变能源提供高能固体激光器的关键组件, 推动惯性约束激光核聚变技术从实验室走向产业化。

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核心产品与技术优势

我们为未来商业聚变能源提供高能固体激光器的关键组件,涵盖半导体泵浦、放大器模组和精密光路系统。

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半导体激光泵浦芯片

采用先进的GaAs外延技术,输出功率可达1000W以上,电光转化效率超过50%,专为聚变激光驱动器设计。

放大器模组

采用气冷板条技术,支持10-15Hz高重频运行,为惯性约束聚变提供稳定的激光能量输出。

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精密激光光路

空间滤波器、变形镜、偏振控制器等关键光学组件,确保激光束的高质量传输与控制。

发展历程

从激光技术诞生到实现聚变点火,人类走过了六十年的探索之路。

1960s
激光技术诞生
世界上第一台红宝石激光器问世,为后续激光核聚变研究奠定基础。
1970s
惯性约束聚变概念提出
科学家提出利用高能激光驱动聚变的概念,开始了ICF的理论和实验研究。
2022
历史性突破:首次点火成功
NIF首次在实验室实现聚变点火,产生净能量增益,开启聚变能源新纪元。
2023
重复实现能量增益
NIF多次成功实现聚变点火和能量增益,验证了技术的可重复性。

重大项目

了解推动惯性约束聚变技术发展的关键项目,包括中国神光III和国际主要激光装置。

NIF

美国国家点火装置
📍 美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室 (LLNL)

世界上最大、最精密的激光驱动器,采用惯性约束聚变方式,试图在实验室条件下实现聚变点火。NIF拥有192束激光,总能量达到2兆焦耳,是人类有史以来最强的激光系统之一。2022年12月首次实现科学点火,2023年实现多次能量增益。

激光束数 192束
总能量 2 MJ
峰值功率 500 TW
靶室直径 10米

Mercury

水星激光系统
📍 美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室 (LLNL)

Mercury是美国LLNL开发的高平均功率固体激光系统,专门设计用于高重频运行。作为NIF的后续技术验证平台,Mercury采用先进的气冷板条技术,实现了10Hz的高重频运行,为未来的商业聚变能源激光驱动器奠定了技术基础。

重复频率 10 Hz
平均功率 >1 kW
脉冲能量 >100 J
冷却方式 气冷

LIFE

激光惯性聚变能源
📍 美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室 (LLNL)

LIFE是美国提出的商业聚变能源概念,旨在将NIF的科学成就转化为实际可用的电力生产系统。LIFE设计了一座示范聚变发电站,采用高重频半导体泵浦固体激光器作为驱动器,计划实现连续运行和电力输出,为未来的商业聚变发电厂提供蓝图。

目标净功率 >1000 MWe
激光重频 10-15 Hz
年运行时间 >80%
设计寿命 >30年

神光III

神光-III 激光装置
📍 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 (绵阳)

神光III是中国规模最大、世界上第二大的惯性约束激光核聚变实验装置。作为国家"九五"期间重大科学工程项目,神光III的建成标志着中国在激光聚变研究领域进入世界先进行列。该装置主要用于激光惯性约束聚变物理实验、高能量密度物理研究和核武器库存管理研究。

激光束数 48束
总输出能量 180 kJ
峰值功率 60 TW
建造时间 2007年

技术演进

从灯泵浦到半导体泵浦,激光技术的革新推动聚变能源走向商业化。

💡 灯泵浦 (Flashlamp Pumped)

NIF采用的传统泵浦技术,通过氙灯或氪灯产生的宽光谱光激励激光增益介质。

电光效率 1%
重复频率 ~1次/天
热效应 严重
适用场景 单次实验

🔵 半导体泵浦 (Diode Pumped)

现代高重频激光驱动器采用的先进技术,半导体激光器提供波长匹配的高效泵浦。

电光效率 >10%
重复频率 10-15 Hz
热效应 可控
适用场景 商业发电

激光系统架构

高重频半导体泵浦固体激光(DPSSL)系统构成 - 点击组件查看详情

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种子源
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预放大器
主放大器
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空间滤波器
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频率转换器
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末端光学

关键器件

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多程放大架构

采用多程放大(Multi-pass)结构,使激光脉冲在增益介质中多次通过,实现高效能量提取。典型4-6程放大设计。

❄️

气冷板条技术

Mercury项目验证的气冷板条激光技术,解决了高重频运行的热管理难题。支持10Hz以上重频。

等离子体电极普克尔盒

PEPC - 用于多程放大开关的高性能光开关。快速开关(<100ns)、高抗激光损伤阈值。

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高效频率转换

将1μm红外激光转换为351nm紫外激光的三倍频技术。KDP/DKDP晶体,转换效率>80%。

核心产品

为未来商业聚变能源提供全链条技术解决方案。

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半导体激光泵浦

高功率半导体激光泵浦芯片

采用先进的GaAs外延技术,输出功率可达1000W以上,转化效率超过50%。

波长:872/940/970nm 500-1000W/巴 效率>50% 寿命>10Gshots
放大器模组

高重频固体激光放大器模组

采用气冷板条技术,支持10-15Hz高重频运行,为惯性约束聚变提供稳定的激光能量输出。

Nd:YAG / Yb:YAG 10-15 Hz >10 kJ 气冷技术
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激光光路组件

精密激光光路系统组件

包括空间滤波器、变形镜、偏振控制器等关键光学组件,确保激光束的高质量传输与控制。

空间滤波器 变形镜 偏振控制 碎片防护
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泵浦阵列

大面阵半导体泵浦阵列

采用模块化设计,可根据需求灵活配置,满足兆瓦级聚变激光驱动器的泵浦需求。

峰值>30MW 53×27cm² 20kW/cm² 模块化
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频率转换

激光频率转换系统

将红外激光转换为紫外激光的高效频率转换系统,采用KDP/DKDP晶体阵列。

KDP/DKDP 效率>80% 351nm输出 高抗损伤
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诊断系统

激光束线诊断系统

实时监测激光束参数,确保激光驱动器安全稳定运行。

波前诊断 能量监测 光束指向 高速采集

关于我们

聚变芯光(北京)光电子有限公司是一家专注于惯性约束激光核聚变(ICF)领域的高新技术企业。

我们致力于为未来商业聚变能源提供高能固体激光器的关键组件,包括半导体激光泵浦芯片、放大器模组、精密激光光路系统等核心产品。

公司技术团队由来自国内外知名科研机构和企业的专家组成,在半导体激光器、高功率固体激光、精密光学系统等领域拥有丰富的研发和工程经验。

我们秉承"技术创新、质量卓越"的理念,与国内外顶尖科研机构建立紧密合作关系,共同推动惯性约束激光核聚变技术的产业化进程。

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