激光是20世纪人类最重要的发明之一。想要“精准驯服”这种特殊光源,实现灵活的波长转换和控制,非线性光学晶体是“核心基础”。中国科学院今天(29日)宣布,我国科学家成功研制出最新“中国牌”晶体——氟硼酸铵(ABF)晶体,首次实现158.9纳米直接倍频真空紫外激光输出。将在精密制造、前沿科学研究等领域发挥重要战略作用。相关成果今日(29日)发表在国际学术期刊《自然》上。如果关注激光领域的话,KBBF这个名字可能大家都不陌生。它是20世纪90年代中国科学家研制的“中国品牌”晶体。其表现正如Ciado 30多年来一直处于行业领先地位,难以被击败。根据科研团队最新研发的ABF晶体可以直接实现倍频真空紫外激光功率,在输出波长、纳秒级脉冲能量和转换效率等方面创下世界纪录。一个在高原上迈上新台阶、历经近十年完善的新“中国品牌”的结晶,将如何造福国民经济和人民生活?中科院新疆物理化学技术研究所所长潘世力:ABF晶体是中科院新疆物理化学技术研究所自主创新研发的新材料,从材料设计到复合合成、晶体生长、器件研制、激光制作等方面的理论创新,拥有完全自主知识产权。中国科学院新疆理化技术研究所所长潘世立发言我们对这种名为 ABF(氟硼酸铵)的真空紫外非线性光学晶体感到自豪。他表示,新晶体具有优异的综合性能,是一种具有重大应用潜力的真空紫外非线性光学晶体。潘世烈:1995年,中国老一辈科学家发明了KBBF晶体。当时,它是世界上唯一一种激光输出波长小于200纳米的晶体。从那时起,已经过去了31年。随着社会的发展,需要更高性能的材料,但直到这种晶体被发现之前,仍然是一个空白。我们继承了老一辈的天学精神,超越了主要核心技术,创造了今天的ABF真空紫外非线性光学玻璃。潘世烈先生介绍ABF打破了三项世界纪录。在一定条件下,可以实现更短的波长,直接倍频输出的最短波长为波长为158.9纳米。最高纳秒脉冲能量。纳秒激光器的正向频率为 177.3 纳米,输出能量加倍至 4.8 毫焦耳。最高转换效率达到7.9%。未来,晶体生长和加工技术的进一步优化将继续改善这些性能。激光?玻璃?这些学术术语是什么意思?通俗地说,如果把激光想象成“超级手电筒”,那么非线性光学玻璃就是手电筒的“中央魔镜”,它可以将普通激光“转换”成特殊波长的超强射线。潘士烈解释说,由于激光本质上是“受激辐射光的人工控制放大”,非线性光学晶体可以灵活控制激光的波长和转换,从而促进激光技术的采用。本地应用程序的“基础”。潘石烈:激光是动力和重要战略支撑面向世界高新技术产业、前沿科学研究等领域的技术。短于200纳米的波长称为真空紫外波段。它具有高光子能量和优异的光束质量。全固态激光器以其结构紧凑、稳定性优异的特点,在精密加工、先进科学等领域发挥着重要作用。激光的核心是物质。寻找性能更好的材料非常困难,因为重要的科学问题尚未得到解决。最重要的三个要素是带隙、倍频因子和双折射,这三个要素很难平衡,但必须实现。这种材料只有在平衡时才能发挥良好作用。 20世纪60年代初,国外发现了多种非线性光学晶体材料。 1976年美国研制成功的非线性光学晶体是世界上第一个投入实用的。在当时,这种水晶在中国处于禁运状态。核心技术、研发经验、专业人才。由于缺乏,中国上一代科学家在贫困和贫困中自己组装激光器和检测设备,自己创造科研条件,最终走上了自主创新之路,成功研制出LBO、BBO、KBBF等闪耀世界的“中国品牌”晶体。 2007年,中国正式宣布停止向其他国家提供KBBF晶体,这是一个显着的方向转变。潘·西利(Pan Seely)在科学进步方面取得了进展,并在梅塞塔(Meseta)上取得了新的进步,并在科学技术的产生方面取得了前人的伟大成就。潘世烈:我们从源头出发,提出了氟化机制,理论上创造了单一创新源。您还需要使用化合物来生长晶体。我们的设备和工作结合主要的技术工艺和克里斯塔尔斯的创造,使克里斯塔尔斯的克里斯塔尔斯从尼维尔米里梅特里科到尼维尔世纪和完成世界效率频率倍增器。凭借优异的生长性能和多重所有权记录,ABF晶体的研发取得了长足的进步,正在为保持我国在该领域的国际领先地位做出积极贡献。这些性能如此优越的晶体可以用在哪些地方呢?潘西利表示,无论是在高端科研装备方面助力超导等领域研究,在精密加工装备方面建设制造强国,还是在为人类开辟独特的创新领域,此类晶体都将做出重要贡献。潘石烈:接下来我们制造一台激光器和一套原始设备。只有使用先进、先进的设备,我们才能生产出独特的成果并实现独特的前沿创新。如今,中国正在从制造大国迈向制造强国。还有很多领域需要我们主动出击、创造需求。与其说西方国家有这种需求,不如说我们只是在做同样的事情。将正向频率加倍可产生小至 158.9 纳米的光源,这是世界上其他任何地方都无法实现的。我们将利用这一核心材料和技术创造新的需求。例如,未来的太空通信中将会出现很多“无人区”。我们将在未来基于关键器件和材料的应用领域引领世界。 2016年ABF资本化从首次合成到现在,我国在真空紫外光学玻璃主材料领域仍走在前列,潘斯力团队不断打磨出近乎全新的“中国品牌”玻璃。十年是一场生动的实践冰为中国科学家加快创建自己的创新中心,加快重大技术突破而奋斗,努力占据科技制高点。中科院新疆理化所表示,其科研团队将持续研究ABF稳定晶体生长技术、器件加工技术及激光光源应用,努力实现短波长高功率固态真空紫外光源的创新,坚定支持我国精密制造和尖端科研装备。制片人丨范新政记者丨王泽华朱敏摄影丨中国科学院新疆物理化学技术研究所
(编辑:何欣)