打造“钕玻璃”的女科学家

看上去，这似乎是一块再普通不过的紫红色玻璃。她的制造者是中国科学院上海光学精密机械研究所胡丽丽研究员领衔的团队。

然而，这可能又是世界上最昂贵的一块玻璃。它有足够“傲娇”的资本。 

紫红色的激光钕玻璃之所以骄傲，是因为这是一种含有稀土发光离子——钕离子的特殊玻璃，它可以在“泵浦光”的激发下产生激光或对激光能量进行放大，是激光器的“心脏”。激光钕玻璃性能的好坏直接决定了激光装置输出能量的潜力和质量，是目前人类所知地球上能够输出最大能量的激光工作介质。在被称为地球上的“小太阳”的激光惯性约束聚变（Inertial Confinement Fusion，简称ICF）装置中，激光钕玻璃一直发挥着不可替代作用。 

与此同时，钕玻璃又是娇气的。 

在坩埚中极其活跃，动不动就与其他物质“来电”；与包边胶“一言不合”就炸裂；温度低了，会有裂纹；湿度太大，容易发霉；包边胶的耐环境性差一点，会脱胶；还不能有附加应力，要知道就算用手摸一下，手上的温度也会引发玻璃内部应力变化…… 

激光工作的最强心脏 

其实，对钕玻璃我们并不陌生，科创上海的“国之利器”——有望于今年在国际上率先实现10拍瓦激光输出的上海超强超短激光装置（SULF），其泵浦源就使用钕玻璃作为激光工作介质。 

数千片大口径高品质的激光钕玻璃在装置中，就像时刻准备一声令下迸发战斗力的“千军万马”列阵，又像人类“心脏”一样反复“搏动”和“接力”，将微不足道（纳焦耳级10-9）的激光能量放大到“小太阳”量级的能量（兆焦耳级106）。胡丽丽说，钕玻璃中含有的钕离子，练就了一身在能级的“摩天大厦”里奔上跑下的好功夫，可以在能级的大幅跃迁过程中形成已知最大能量的激光。这个“太阳”在我国科学家手中，将为保证国家安全、实现清洁聚变能源的长远目标，并且回答宇宙起源等前沿科学研究发挥重大作用。目前，批量制造的大尺寸激光钕玻璃已成功应用于我国“神光”系列激光装置和开展前沿基础研究的5拍瓦超强超短激光装置。 

胡丽丽领衔团队取得的钕玻璃项目重大突破在于掌握了“大尺寸高性能激光钕玻璃批量制造的关键技术” ，中国科学院上海光学精密机械研究所也因此成为国际上首家独立掌握激光钕玻璃元件全流程生产技术的机构。该团队因此获得2016年度上海市技术发明奖特等奖。还是听胡丽丽来讲述一下她是怎么伺候这位玻璃家族中最金贵最娇气的“超能力公主”的吧。