基於(yu) 光致熱折變玻璃的體(ti) 光柵器件，由於(yu) 具有高精度角度和波譜選擇性以及高功率密度耐受性等優(you) 點，在超快脈衝(chong) 激光器展寬和壓縮、高功率固體(ti) 激光器的光束轉向、模式選擇、線寬窄化、光譜組束等領域具有顯著的應用優(you) 勢。雖然該玻璃的研究最早可追溯到1980年，但由於(yu) 該玻璃涉及ppm量級元素的調控、鹵化物成分的揮發控製、氧鹵玻璃的分相調控及較大尺寸玻璃的均勻析晶，因此，具有極高的組分優(you) 化設計和製備工藝難度。此前，具備實際商業(ye) 化應用的PTR玻璃製備及相關(guan) 器件全流程製備技術被美國的三家公司所壟斷，其最大尺寸可達100mm口徑，但對我國實行禁運。 國內(nei) 相關(guan) 工作也僅(jin) 限於(yu) 學術研究，還未見產(chan) 品報道，嚴(yan) 重製約了國內(nei) 相關(guan) 技術領域特別是高功率激光技術的發展。 

　　近三年來，在國家相關(guan) 項目的牽引和支持下，依托中科院強激光材料重點實驗室，上海光機所高功率激光單元技術實驗室和薄膜光學實驗室利用各自在特種光功能玻璃和光柵光學領域的優(you) 勢，合作開展了大尺寸光致熱折變玻璃及體(ti) 光柵的研究。通過優(you) 化玻璃的組分設計、不同需求的光柵結構設計及工藝設計，在相關(guan) 工藝技術中取得多項技術突破：解決(jue) 了玻璃中酸堿度平衡問題，實現了銀原子和銀離子的階段控製；熔爐、坩堝製備條件的自主改進及玻璃熔製工藝優(you) 化的突破，獲得了大尺寸、高均勻性氧氟微晶玻璃的製備；成型和退火工藝設計，解決(jue) 了玻璃中變價(jia) 離子的價(jia) 態控製，最終獲得了大於(yu) 30mm口徑的具有高光敏和熱敏特性的光致熱折變玻璃；高精穩定性曝光裝備的建立及其熱顯影工藝的精密調控，實現了體(ti) 光柵器件的製備。該係列技術的突破，使得上海光機所成為(wei) 國內(nei) 首家自主掌握從(cong) PTR玻璃製備、高精穩定曝光刻寫(xie) 、熱顯影，到性能測試評估全流程的研究單位，可實現滿足不同應用需求及場景的透射式和反射式體(ti) 光柵器件的定製化研究，為(wei) 滿足國內(nei) 重大應用需求的激光係統研製奠定了關(guan) 鍵材料和器件基礎。

　圖1. 高均勻性光致熱折變玻璃及衍射器件