
激光时间被誉为20世纪“四大科技发明”之一。聚焦真空紫外非线性光学晶体材料限制基础盘考和重要中枢时间,中国科学院新疆理化时间盘考所(以下简称“新疆理化所”)潘世烈团队胜仗研制出氟化硼酸铵(ABF)晶体,初度已毕平直倍频真空紫外激光158.9纳米输出,创造了该限制宇宙最短输出波长记录。关连效果于29日在国外学术期刊《当然》发表。
全固态真空紫外激光源(波长≤200纳米)因光子能量高、光束质料好、结构紧凑且沉稳性强等特色,在精密加工、高端科研装备等多个限制具有不成替代的策略兴趣。永久以来,氟代硼铍酸钾晶体(KBBF)是独一概况通过平直倍频时间已毕200纳米以下激光输出的实用晶体,由陈创天院士团队在20世纪90年代发明。跟着利用需求的不休发展,寻找下一代性能更优的新式晶体成为该限制的挑战性科学难题。
“非线性光学晶体是已毕这一激光输出的中枢材料。”新疆理化所长处潘世烈先容,算作激光建立的重要部件,该类晶体不错支持激光频率,从而获取不同波长的激光,得志种种化的利用需求。若何摧残这一时间枷锁?潘世烈团队从泉源起程,创造性地提议“氟化”假想念念想,将元素周期表中电负性最强的氟元素引入到硼酸盐晶体结构中,攻克对非线性光学材料重要性能的协同调控和晶体滋长时间难题,胜仗获取厘米级高光学质料的ABF单晶,为紧凑、高效的全固态真空紫外激光器提供了全新的材料体系。
“新晶体的加工器件制造尤为坚苦,开云体育其软硬度等种种物理参数的匹配齐需要重新摸索。”潘世烈说,经过永久检修,团队自主研发出一套完满适配ABF晶体的器件加工工艺,涵盖从定向切割、粗抛到精抛的全进程,已毕了从晶体到实用器件的卓绝。测试驱散标明,该晶体概括性能优异,在平直倍频真空紫外激光输出方面刷新了3项宇宙记录——平直倍频真空紫外激光输出波长最短、纳秒177纳米脉冲能量最高、光光支持遵守大幅晋升,概括性能远超现存材料。
“凭借私有上风,ABF晶体能利用于研制高性能全固态真空紫外激光器。”新疆理化所晶体材料盘考中心盘考员张方方先容,该效果不错为高端科研装备的研发、超高精度激光加工、原始革命限制的空间通讯等提供中枢材料赞成,利用出路极端纷乱。据悉,新疆理化所享有对ABF晶体从表面筹算、晶体滋长到器件研制、激光输出的全链条自主学问产权。该晶体的研发符号着中国在真空紫外非线性光学晶体重要材料见地取得蹙迫摧残,为保执中国在该限制的国外起原地位作出积极孝顺。
“下一步,新疆理化所将执续开展ABF晶体沉稳滋长时间、器件加工工艺及激光光源研制和利用的盘考,力图已毕更短波长、更大能量、更高功率的全固态真空紫外光源革命,为精密制造、前沿科研装备提供有劲赞成。”潘世烈暗示。(记者崔兴毅)
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