它，通体如水晶般纯净，有着一圈淡蓝色的包边，透着迷人的紫色幽光。

它，能将微不足道的激光能量放大到不可思议的量级，足以点亮“人造太阳”。

世界上仅有为数不多的几个国家能制造，这其中就包括中国。

它，就是钕玻璃，一种含有稀土发光离子--钕离子的特殊玻璃。

从技术封锁到自主研发，从奋力追赶到世界领先，这一切的背后，都离不开一位优秀女科学家的努力和付出，她就是中国科学院上海光学精密机械研究所研究员胡丽丽。

胡丽丽（中）

1.贵

钕（nǚ）玻璃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”。

一块车窗大小的钕（nǚ）玻璃，价格近40万元人民币。

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”，将微不足道的激光能量放大到“小太阳”量级的能量。

激光钕玻璃性能的好坏直接决定了激光装置输出能量，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“人造小太阳”的激光惯性约束聚变（Inertial Confinement Fusion，简称ICF）大科学装置中，激光钕玻璃一直发挥着不可替代作用。

2.难

钕玻璃为何难造?普通人可能很难想象把娇气又活泼的钕玻璃打磨成“完美玻璃”的艰辛。

它要同时满足高光学质量、低应力、无铂颗粒等夹杂物、高一致性等28个技术指标，几乎每一个都是一道难跨越的坎：高纯度的原料既容易吸水，又“性格”活泼，连生性“懒惰”的白金都会被它“拉”下马。而激光钕玻璃中，又容不得杂质的存在。大功率激光装置动辄需要上千片钕玻璃，它们必须规格性能一模一样，才能让两三百路激光最终精准汇聚到仅有毫米量级的靶点上。这使得自主发展连续熔炼技术为核心的批量制造技术成为唯一解决途径。

由于尺寸大、性能指标要求极高，大尺寸激光钕玻璃连续熔炼技术挑战了光学玻璃制造极限，被称为美国国家点火装置(NIF)的七大奇迹之首。

美国联合德国和日本两家顶级光学玻璃公司进行了持续6年的共同攻关，实现了大尺寸激光钕玻璃连续熔炼，认为这项技术难度极高。在完成美国和法国二大激光聚变装置的钕玻璃供货任务后，他们拆除了大尺寸激光钕玻璃连续熔炼线，并对我国实施严格禁运。那时，国际市场上连一小块钕玻璃都难以获得。

3.攻克

核心技术从来都不是靠买来的。上海光机所自1964年建所以来就矢志拿下这顶玻璃研究界的“皇冠”。以干福熹院士、姜中宏院士为代表的激光钕玻璃团队，经过三十多年的艰苦奋斗，在激光钕玻璃的研究上取得了从无到有的创新，先后研制了硅酸盐激光钕玻璃、N21及N31磷酸盐激光钕玻璃，为我国“神光”系列装置提供了核心工作物质。

为满足我国自主研发激光聚变装置的迫切需求，自2005年起，胡丽丽带领团队接续老一辈的激光玻璃事业，踏上了新型激光玻璃研发和大尺寸激光钕玻璃高效批量生产的连续熔炼技术的攻关征程。

钕玻璃体积越大，生产难度越高，相应的也能适应更大口径、更高能量输出的激光器。

从基础研究出发，对新型高增益激光钕玻璃研发、大尺寸激光钕玻璃批量制备涵盖的连续熔炼、精密退火、包边、检测四大关键核心技术进行了近十年的持续攻关。

对于钕玻璃来说，失之毫厘谬以千里，每一个环节都容不得半点差池。这其中难度最大的当属大尺寸激光钕玻璃的连续熔炼技术攻关。在技术攻关开始前，国内仅有中国科学院上海光机所掌握了激光钕玻璃单片熔炼技术，连续熔炼技术还从来没有做过。

摸索从一口坩埚开始。单片熔炼用的坩锅不能用于连续熔炼，连续熔炼要求使用耐侵蚀、杂质少的坩埚，为此团队找遍了合作伙伴。通过自主研发和与国内优势单位的合作，前后用了5年时间解决了这个问题。

一个难题之后，新的又出现，一个接着一个，羟基和过渡金属杂质超标、玻璃炸裂、玻璃内部出现条纹和气泡……胡丽丽一次次组织大家测试、分析、讨论解决方案。

2012年，在大家的共同努力下终于攻克了连续熔炼工艺攻关中的重重难题，设计建立了激光钕玻璃连熔中试生产线，完成了大尺寸激光钕玻璃连续熔炼关键技术集成。最终实现了大尺寸激光钕玻璃连续熔炼工艺、测试技术、包边工艺、精密退火全链条关键技术集成和贯通。

上海光机所自主研发的的钕玻璃产品，在核心技术指标中，铂颗粒、羟基吸收系数等4项技术指标国际领先，全面打破国外技术封锁，成功挑战了由美、德、日三家联手才能达到的技术极限！

上海光机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。

钕玻璃团队

目前，上海光机所圆满完成“神光”系列装置应用的大尺寸激光钕玻璃的研制。钕玻璃阵列已被应用于上海超强超短激光装置，基于钛宝石啁啾脉冲放大技术，目前已创造了激光脉冲峰值功率的世界纪录(10拍瓦)。

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。

4.续篇

从上世纪90年代进入上海光机所开始，胡丽丽与特种玻璃打了30多年交道，个中艰辛，不言而喻。无论家人，还是朋友、同事、学生，“工作狂”是大家对她的统一标签。一天24小时在她看来根本不够用。

别人眼中类似于“苦行僧”的科研生活，胡丽丽说起来云淡风轻。在她看来，解决了关键技术问题，研究成果得到了应用，为国家解决了急需，就是最好的回馈。

更让胡丽丽欣慰的是，团队规模不断扩大，已近百人，而且八成以上都是80后，90后也在陆续加入。科研有了继续前进的力量。她说，科研需要一代一代，接续奋斗。

近年来，胡丽丽带领团队在高功率激光光纤国产化、超宽带放大用掺铋石英光纤科研上实现新突破。

尤其在特种玻璃领域，她已开启攻坚克难新篇章--积极谋划特种玻璃材料构效关系研发平台、开展高端特种玻璃的研发，并有望于十五五期间构建一个集高通量制备、AI辅助建模、结构表征验证的特种玻璃材料构效关系平台，创新特种玻璃研发范式。

特种光纤团队

在科研路上，这位年过60年的女科学仍然如玻璃般，对科学葆有一颗纯净之心，向下一个目标攀登。

“我跟大家讲就是要始终保持我们的竞争力，这样在国家急需的时候，我们能够为国家做一些事。”