想象一下，我们可以利用与恒星相同的能量，提供几乎无限且清洁的电源。这是核聚变的承诺，这种工艺有可能彻底改变我们的能源格局。磁限制和惯性限制是实现融合的两种有前景的技术，也是可持续清洁能源产生的现实。
国家点火设施 （NIF） 使用激光驱动的惯性限制来实现正增益的里程碑结果。 这加速了开发工作和商业化时间表。 通往可行发电厂的道路既面临科学挑战，也面临工程挑战，并确保供应链合作伙伴能够提供经济高效、可靠的设备和产品。 激光器熔合所需的超高脉冲能量需要光子产品来执行和操作远远超出主流激光器应用。 这是供应链的主要问题。
凭借数十年来供应各种形状和尺寸的激光器和传输光学元件，相干公司拥有独特的优势，可支持惯性聚变能量的发展。从光纤和非线性晶体到半导体激光器，我们全面的产品和解决方案套件正在帮助推动聚变研究的发展
让我们来探讨光子学技术在推进激光器融合技术方面发挥的关键作用。
相干公司的 Fusion 组件
Coherent 高意一直在为融合社区提供各种光子组件，这些组件专为满足激光 激光器 和光束生成的要求而定制 -
二极管激光器：高功率激光器半导体元件在熔化应用中至关重要，特别是在驱动二极管泵浦固态激光器 （DPSSL） 方面，DPSSL 是引发熔化反应的关键。其壁式插头效率直接影响系统的整体能效，确保以能量密集型熔化工艺的最小损耗和最小运营成本提供最大能量。
大功率激光器二极管具有可批量生产性，而其波长可与 DPSSL 介质的吸收波长精确匹配，从而确保最佳的能量传输。峰值功率也是必不可少的，因为需要高强度脉冲来实现融合所需的极端条件。
小尺寸大功率激光器二极管可实现密集封装，从而能够扩展大功率应用所需的激光器半导体阵列。此类二极管的使用寿命或使用寿命已经得到证实，这是商用聚变反应器实现长期可靠运行的关键。持久的二极管降低了维护和更换成本，提高了整个系统的可靠性和经济可行性。
交钥匙 350kW QCW 半导体泵浦模块将 100 叠 8 巴的光束组合成均质光束，二次横截面为 78 mm x 78 mm。
大型光学元件：用于减轻光学损伤的大光束直径大大增加了光学孔径，一些光学元件器件的直径高达 1m （39"）。 聚焦透射光学元件需要极高精确的大型光学元件器件，这些光学器件必须能够承受融合设施典型的高强度和恶劣环境。
我们向 NIF 提供其“最终光学组件”中使用的楔形聚焦透镜 （WFL）。每个 WFL 均为尺寸为 400 毫米 x 400 毫米、焦距为 7.7 米的离轴非球面透镜，由高品质熔融石英制成。我们采用一套计算机控制的抛光和测量工具来达到 NIF 对这些组件的非凡精度要求。我们是全球少数几家能够始终如一地大批量生产此类大孔径精确非球面光学元件制造商之一。
正在测试的国家点火设施中使用的大孔径 400 x 400 mm 楔形透镜。
激光诊断：用于融合研究的激光测量涉及对种子激光器和高功率激光器的精确监测和控制。Coherent 高意提供针对这些需求量身定制的各种激光器测量产品。该产品线包括光束诊断相机、热电堆、热电传感器和 LabMax Touch 等独立仪表，可实现准确的分析和能量和功率测量数据记录。常见传感器包括用于高达 1 kHz 的 Ti：sapphire 系统的 MaxBlack 陶瓷涂层传感器和用于更快 10 kHz 速度的漫射金属传感器，以及用于 Nd：YAG 激光器的光谱校准光学漫射器。对于高功率激光器，PM10K+ 可实现高达 12 kW 的功率测量。这些工具提供融合系统中全面激光器监测所需的准确性和可靠性。
高功率和能量 NIST 可追溯仪表，配备数据和脉冲分析仪器。
隔离器： 我们的高性能光学旋转器和隔离器旨在满足融合研究的严格要求，使科学家能够达到核聚变所需的极端条件。 对于要求严苛的应用，EOC 开发了 PAVOS Ultra 产品线。这些基于氟化铒 （KTF） 的隔离器可代际提高性能。PAVOS Ultra 的热透镜焦距显著减少且略呈负向。 这意味着 KTF 非常适合更高平均功率的激光器，而 TGG（铒镓石榴石）则更适合更高能量的激光器。 当您将 KTF 与高性能偏振片和热管理技术相结合时，您将为市场创造出一种支持产品。 我们致力于通过提供尖端激光器组件来推进融合技术。
标准和定制隔离器提供大孔径、高功率处理，以显著减少热透镜来保持光束质量。
激光放大器：Astrella 飞秒超快 CPA 放大器是最新一代单盒 kHz 激光器系统，专为实现最大可靠性、正常运行时间和行业领先的性能而设计和生产。这些系统中有很多系统被实施了各种科学应用和工业工艺，例如 fs 材料加工。
它可用作中低级高强度激光器设施的可靠前端，但更通常提供 <35 fs 或 <100 fs 脉冲，用于时间分辨和多维相干光谱学、太赫兹光谱学、超快电子衍射、原子秒和高谐波生成实验以及 EUV/软 X 射线光谱学。 它具有高达 9 mJ/脉冲，是各种科学应用的理想选择。密封式拉伸压缩机、免提振荡器和热稳定子系统等独特的设计特点已通过 HALT/HASS 协议进行了优化，为工业激光器系统提供了预期的可靠性。它是泵浦光学参量放大器的理想光源，可将波长覆盖范围从紫外光扩展到中红外光。
总结
在高度专业化的核聚变研究领域，我们为光束传输和聚焦提供了许多关键构建模块。 每个产品类别都具有其他制造商无法比拟的性能。窄线宽高功率 QCW 半导体堆栈、高精确大面积光学元件器件和晶体，是保持隔离器与尖端增益光纤的同类最佳模式。
我们与包括国家点火设施 （NIF） 和 ITER 在内的领先聚变研究机构成功合作。这些合作伙伴关系凸显了我们满足高调项目严格要求的能力，并为该领域的重大进步做出了贡献。
详细了解 Coherent 高意用于激光器融合研究的光子学产品。
