中国科学家又有了一个大动作,他们终于把全固态真空紫外激光这个国际学界和产业界都在拼命抢的技术难题给破解了。一直以来,要想在光电子技术和科学仪器上有所突破,缺了这种能发出200纳米以下波长激光的光源可不行。这东西不仅能用于超高精度的光刻,还能帮着搞尖端光谱分析、量子信息处理甚至基础物理研究。可它有个大麻烦,就是找不到好的非线性光学晶体材料。这类晶体简直就是激光器的“心脏”,直接决定着激光能不能正常输出。 咱们国家在这块儿可是立下了大功。上世纪九十年代,以陈创天院士为首的团队就搞出了一种叫氟代硼铍酸钾(KBBF)的晶体。这可是国际上第一个能实用化产生200纳米以下激光的材料,一下子就把咱们推到了领先位置。不过KBBF有个硬伤,它那层状的生长特性把器件化设计给挡住了,要想输出更高功率的激光可就难了。所以全世界都在盯着下一代的新型晶体材料看。 最近中国科学院新疆理化技术研究所的潘世烈研究员团队又给大家带来了惊喜。他们不按套路出牌,提出了一种全新的“氟化设计”理念,直接从材料设计的源头进行革新。这次他们可不光是动动嘴皮子,而是把非线性光学晶体领域长期以来的一个大难题给解决了——大倍频效应、高双折射率、短紫外截止边这三样指标本来很难协同优化。 凭借这套新理论,潘世烈团队成功造出了一种叫氟化硼酸铵(ABF)的高性能非线性光学晶体。这玩意儿长出来还挺难伺候,科研人员硬是把它培育成了厘米级大小、质量很高的大型单晶。实验结果让人眼前一亮,它的最短相位匹配输出波长居然达到了158.9纳米!这可是利用双折射相位匹配技术输出真空紫外激光的最短世界纪录呢。 这事儿意味着咱们在深紫外至真空紫外光学晶体材料这块儿又迈出了一大步。ABF晶体的出现不仅给我国在全固态真空紫外激光器领域注入了新的血液,更说明咱们科研人员在基础材料科学这块儿底子非常深厚。从KBBF到ABF,咱们在这条“赛道”上已经实现了从跟跑到部分领先的跨越。 接下来潘世烈团队肯定还得接着干。他们要好好琢磨怎么把ABF晶体长得更稳定、更实用,还要琢磨着把它做成实际能用的器件和激光光源系统。这样才能早点把实验室里的成果变成咱们国家精密制造和科学探索的大杀器。