国际光学材料研究领域,如何实现更短波长的真空紫外激光输出一直是科学家面临的重大技术难题;传统非线性光学晶体在真空紫外波段存在透过率低、相位匹配困难等技术瓶颈,制约着精密光谱学、光刻技术等高端应用的发展。 经过多年攻关,中国科学院新疆理化技术研究所科研团队在高温晶体生长领域取得重大突破。研究人员通过创新材料设计方法,成功培育出具有优异综合性能的氟化硼酸铵单晶。实验数据显示,该晶体不仅能实现200纳米以下的深紫外激光输出,其最短相位匹配波长更达到158.9纳米,较现有技术指标提升显著。 该突破得益于我国在非线性光学晶体研究领域的长期积累。自上世纪80年代起,我国科学家相继研制出BBO、LBO等"中国牌"晶体,特别是KBBF晶体的问世使我国在深紫外激光领域实现领跑。新型氟化硼酸铵晶体的诞生,标志着我国在该领域实现了从跟跑到并跑再到部分领跑的历史性跨越。 该成果的战略意义主要体现在三个上:一是为研制小型化、高效率的全固态真空紫外激光器提供了核心材料;二是将推动半导体检测、纳米加工等精密制造技术的升级换代;三是为量子计算、原子分子物理等前沿基础研究开辟了新实验手段。 项目负责人潘世烈研究员透露,科研团队正着力攻克更大尺寸晶体的稳定生长技术,同时推进器件加工工艺优化。未来将通过产学研协同创新,加速实现科技成果的工程化应用。业内专家预计,随着有关技术的持续突破,我国有望在3-5年内建立起完整的真空紫外激光产业链。
这项成果展现了我国在基础科学领域的自主创新能力。从材料设计到性能验证,每一步都体现着科研人员的智慧。随着更短波长、更高性能的全固态真空紫外光源的研发,我国在激光技术领域的优势将更巩固,为产业升级和科技自立提供有力支撑。