158.9纳米,国产新晶体刷新激光输出纪录

刷新激光输出纪录



中国科学院新疆理化技术研究所潘世烈团队成功创制出一种名为氟化硼酸铵(ABF)的新型晶体,并利用它获得了波长为158.9纳米的真空紫外激光。这一突破为开发紧凑、高效的全固态真空紫外激光器提供了关键材料,未来有望在精密制造、前沿科研等领域大显身手。相关研究成果29日在线发表于《自然》杂志。

非线性光学晶体是实现全固态真空紫外激光输出的核心材料,其性能直接决定了激光器的输出波长、转换效率等。在该领域,氟代硼铍酸钾晶体(KBBF)是里程碑式材料,由陈创天院士等我国科学家在上世纪九十年代发明,长期以来是唯一能够通过直接倍频技术实现200nm以下激光输出的实用晶体。


随着应用需求的不断发展,寻找一种兼具真空紫外高透过性、强非线性响应、大双折射与优异生长性能的新型晶体,一直被认为是该领域的挑战性科学难题。

图片

ABF真空紫外倍频器件。图片来自中国科学院新疆理化技术研究所

在这项研究中,潘世烈团队提出了真空紫外非线性光学晶体氟化设计及性能调控的新思路,成功解决了晶体材料设计中“功效强、易生长”难以兼顾的难题,最终制造出了ABF晶体。这种晶体不仅能够输出创纪录的超短波长激光,而且综合性能优异,有望克服传统材料的不足。

图片

科研人员进行激光实验。

“ABF晶体的成功创制,标志着我国在真空紫外非线性光学晶体关键材料方向取得重要突破,为保持我国在该领域的国际领先地位作出积极贡献。”潘世烈表示。


未来,新疆理化所将持续开展ABF晶体稳定生长技术、器件加工工艺及激光光源应用的研究,力争实现更短波长、更大能量、更高功率的全固态真空紫外光源创新,为精密制造、前沿科研装备提供有力支撑。



综合自:人民日报社 科技日报