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        成熟度：技術突破         一種安全、可靠、光強穩定的數字化超高壓汞燈曝光光源控制器，驅動功率高達3kW，功率調整步長小于5W，光強穩定性誤差不高于0.3%@30min，汞燈觸發成功率高于90%。         意向開展成果轉化的前提條件：中試放大及產業化工藝開發資金支持

大功率復雜波形激光脈沖種子源主要用于產生高功率的復雜波形激光脈沖。在MOPA（Master Oscillator Power Amplifier）系統中的輸出光脈沖，會因系統內部的多次光放大而帶來波形劣化。克服該技術缺陷的主要手段是對種子光脈沖進行整形，以修正最終的高功率脈沖波形。這要求種子源系統輸出的光脈沖能同時滿足大功率和復雜波形。 MOPA系統主要應用于需要強激光脈沖的激光標記、材料加工、或其它特殊領域，大功率復雜波形激光脈沖種子源是提升輸出激光脈沖質量的核心技術。

針對現有大功率LED散熱所面臨的主要技術瓶頸，提出了一種大于大功率LE。散熱的回路熱管裝置，具有散熱效率高、散熱設計能滿足造型需求、均溫性好、結構緊湊、加工方便、熱阻小、重量輕、成本低、節能效果顯著等特點。 該大功率LED散熱的回路熱管裝置，包．括  大功率LED、蒸發器、循環管、冷凝器、儲液器，蒸發器為平板狀，基發器的壁面直接與大功率LED焊接，吸收掉大功率LED燈熱量的蒸發器通過循環管連接至fJ可釋枷芝量的冷凝器，循環管穿過儲液器伸入至蒸發器內部。 所述平板狀蒸發器內部和所述儲液器內部都平鋪有能吸附工質液體的物質結構，且蒸發器內部和儲液器內部的能吸附工質液體的勃質結構是連為一體的。所述通過儲液器回流入平板式蒸發器內部的回流管段部分在其管壁上開有數個便于工質液體盡快回流到蒸發器內的毛細結構上的小孔。所蘭平板式蒸發器與儲液器之間用可有效地防止蒸發器中的蒸氣竄入儲液器的悉氣擋枚隔離開。 該大功率LED散熱的回路熱管裝置散熱效率高、散熱設計能滿足造型需求、均溫性好、結構緊湊、加工方便、熱阻小、重量輕、成本低、節能效果顯著。

研究團隊以釔鋁石榴石體系（YAG:Ce3+黃色熒光材料）和氮化物體系（CaAlSiN3:Eu2+紅色熒光材料）為研究對象，率先開發出高導熱YAG:Ce3+基復相黃色熒光陶瓷，其在50W?mm-2的高光通量密度藍光激光激發下，仍能保持優異的可靠性，該產品已與企業合作開發出汽車前照大燈。為了獲得高顯色指數的激光白光，通過考察晶粒擇優取向、燒結助劑和組合燒結工藝等對材料致密化、微觀結構的影響，首次制備得到致密的CaAlSiN3:Eu2+紅色熒光陶瓷。

近幾年出現的碳纖維電熱板是采用碳纖維或者碳晶作為發熱材料，與高強 度絕緣材料經加熱壓制而成的一種板狀復合材料。然而，目前商品化的碳纖維 電熱板絕緣材料采用環氧樹脂，功率功率比較低，只有 300～500w，而四燈浴 霸的功率一般為 1100w。碳纖維電熱板的功率低會造成人們感覺到熱的距離變 小，這嚴重阻礙了碳纖維電熱板在浴霸方面的應用，迄今尚未見到碳纖維電熱 板用于浴霸的產品。 我們采用苯并噁嗪新型耐熱樹脂來代替環氧樹脂，制備了大功率的碳纖維 電熱板，功率可達 1100~1500w?；谶@種大功率碳纖維電熱板，我們研發了一 種采用碳纖維電熱板制備的新型浴霸。相關成果，已經申請專利。

?  成果簡介：該項目采用高功率高效半導體單管激光器做為泵浦源，利用摻雜雙包層光纖、光子晶體光纖、雙包層光纖光柵，采用特有的高效驅動電源技術，為大功率光纖激光技術產業化提供最佳的解決方案。大功率光纖激光器是近年來發展的最新激光技術之一，是大功率激光器小型化、全固化、集成化發展的一個重要方向和趨勢，是繼燈泵固體激光器、半導體泵浦固體激光器之后的第三代激光器，是當前國際上著力開發的新型激光器件，已成為激光在軍事和商業應用中的重要技術。該項目將實現532nm、1064nm、1540nm

大功率半導體（LED）照明的散熱問題一直是阻礙其發展的瓶頸問題之一。為了解決這個難題，本技術提出了一種新型的燈具封裝結構和一種復合式散熱器，該散熱器結合了金屬導熱快，聚合物易于制作復雜的表面微結構，增加散熱面積等特點，提高了散熱能力。本技術研究內容如下：1.大功率LED球泡燈散熱器設計。本技術創新性的提出了一種新型的芯片和燈具的封裝結構，采用金屬芯片基柱與聚合物散熱外殼的結構組合式換熱器，減小了芯片與外殼連接的接觸熱阻，充分利用金屬導熱快，聚合物外殼散熱快的特點，有效地解決了功率為3W和7W的LED球泡燈的散熱問題。2.針對集成式大功率LED路燈的特點，設計了一種聚合物散熱器，對翅片厚度、長度、高度等幾何參數，以及表面輻射率和熱導率對散熱器性能的影響進行了研究，并得到了優化后的散熱模型，經過數值模擬發現其能夠滿足100W LED路燈的散熱要求，并具有成本低、輕便、抗腐蝕等優點。3.大功率電子器件的聚合物微通道板式散熱器設計。該散熱器創新性的采用聚合物與金屬結合的形式，并采用寬度為0.3mm的微通道作為主要散熱結構，該結構能夠有效的增加相同外形尺寸的散熱器的換熱面積。利用聚合物微注塑加工方法制作了散熱器樣品。4.對大功率芯片散熱器測試試驗系統設計。該系統可以提供穩定的冷卻介質，可對實驗中需要的數據進行測量、顯示及儲存，能夠實現對LED芯片的控制。

成果簡介：該項目采用高功率高效半導體單管激光器做為泵浦源，利用摻雜 雙包層光纖、光子晶體光纖、雙包層光纖光柵，采用特有的高效驅動電源技 術，為大功率光纖激光技術產業化提供最佳的解決方案。大功率光纖激光器是近年來發展的最新激光技術之一，是大功率激光器小型化、全固化、集成化發展的一個重要方向和趨勢，是繼燈泵固體激光器、半導體泵浦固體激光 器之后的第三代激光器，是當前國際上著力開發的新型激光器件，已成為激 光在軍事和商業應用中的重要技術。該項目將實現 5

本項目的提出主要是為了解決LG光束產生方面的困難。主要研究內容是周期極化鈮酸鋰晶體中高質量LG光束的高效產生和有效調控，主要目標是拓展LG光束的波長（特別是在傳統方法難以工作的藍光和近紫外波段）、實現高階LG光束的有效產生和提高LG光束的質量（包括純度、強度等）。我們將利用周期極化鈮酸鋰晶體這一特色材料，設計新型的相位匹配機制，輔助以光學諧振腔，通過高效非線性光學混頻過程來產生不同波長的高質量LG光束。與同行工作相比，我們的特色在于可以發展各種新型相位匹配機制，立足自主研發的多重準相位匹配理論和非線

三種產品及其關鍵技術： 1、冷凝端擴展型仿生毛細管芯平板熱管 基本原理：（1）在散熱翅片內構造許多通道，增加平板熱管冷凝端的散熱面積。（2）在平板熱管蒸發端表面上燒結仿生毛細管芯，提高熱管蒸發端的傳熱系數。（3）熱管蒸發端和冷凝端（散熱翅片）采用一體化設計，從而確保平板熱管和散熱器之間的緊密接觸。（4）眾多散熱翅片內的通道與仿生毛細芯相結合，類似于許多微型熱管同時工作。 技術指標：（1）提高散熱性能20%（用于大功率LED的散熱器產品如圖5所示）。（2）中心溫度降低20℃；減少產品重量50%。（3）材料成本可節省50％。 綜合優勢：（1）由于固體翅片內存在延伸冷凝器，可為加熱區提供充足的液體，保證加熱區在超高熱流密度下不會達到干燥狀態。（2）翅片不僅用作散熱器，還用作冷凝器。固體翅片內的冷凝傳熱確保了沿翅片高度方向均勻溫度，從而提高翅片效率。（3）散熱器可在反重力狀態下運行，體積小，重量輕。由于集成設計，蒸發器和翅片散熱器之間不存在接觸熱阻。 應用領域：電力電子、航空航天、能源動力、石油化工、軍工設備等領域中大功率、大熱流密度芯片及其設備的散熱，例如大功率激光器、照明LED、控制芯片、燃料電池、新能源汽車、激光、雷達及大數據計算中心等。 2、回路熱管 基本原理：（1）回路熱管內部構造了三層毛細芯，第一層毛細芯為多尺度結構吸液芯，取代了傳統回路熱管中的實心溝槽微通道。多尺度結構吸液芯可將蒸發器內的汽－液流動路徑分開，液體通過多尺度毛細芯吸入，蒸汽在固－液－汽界面處產生，并通過大尺度溝槽溢出。多尺度毛細芯同時滿足了兩個需求：蒸汽溢出需要多尺度孔隙，液體吸入需要小尺度孔隙。（2）第二層和第三毛細芯不僅起到回流液體的作用，還起到防止熱泄露的作用。第三毛細芯為超低導熱率材料，可大大減少從蒸發器到補償箱的熱泄漏。 技術指標：（1）與傳統回路熱管相比，蒸發器中心溫度可降低20-50℃，最大熱流密度可達40W/cm2。（2）在300W加熱功率下，最大反重力高度可達500mm。 綜合優勢：（1）可在反重力狀態下運行。（2）散熱功率大，散熱距離長。 應用領域：航空航天、能源動力和軍工裝備等領域光電設備的散熱。 3、超薄熱管 基本原理：（1）將仿生多尺度微－納結構應用于熱管蒸發端毛細芯。（2）熱管超親水蒸發端和超疏水冷凝端相互匹配，共同調節熱管內部的汽液相分布。（3）熱管蒸發端和冷凝端的相變傳熱主要是核態傳熱機制，傳熱系數對于熱流密度的變化具有自適應響應特性。 技術指標：（1）顯著降低熱管蒸發端中心溫度30-40℃(~100W/cm2)。（2）蒸發傳熱系數提高2.4倍。（3）冷凝傳熱系數提高4倍。 綜合優勢：（1）體積小，重量輕。（2）顯著提高設備穩定性、可靠性和使用壽命。 應用領域：筆記本電腦、微處理器、手機等小型電子設備的散熱。