中新社北京1月29日電 (記者 孫自法)有“中國牌”晶體之譽(yù)的非線性光學(xué)晶體材料又上新——中國科學(xué)家最近成功研制出集多種優(yōu)異性能于一身的氟化硼酸銨(ABF)晶體，為緊湊、高效的全固態(tài)真空紫外激光器提供了全新的關(guān)鍵材料體系。
本項(xiàng)研究中全固態(tài)真空紫外激光器的器件。中國科學(xué)院新疆理化所 供圖中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所(新疆理化所)潘世烈團(tuán)隊(duì)經(jīng)過長期不懈的探索與創(chuàng)新，在成功設(shè)計(jì)合成出ABF晶體的同時(shí)，還攻克大尺寸晶體生長和器件加工技術(shù)難題，采用雙折射相位匹配技術(shù)，首次實(shí)現(xiàn)直接倍頻真空紫外激光158.9納米輸出，將在精密制造、前沿科學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
這項(xiàng)助力改進(jìn)和提升全固態(tài)真空紫外激光器功能的重要成果論文，北京時(shí)間29日凌晨在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》上線發(fā)表。
論文通訊作者、中國科學(xué)院新疆理化所所長潘世烈研究員介紹說，全固態(tài)真空紫外光源兼具體積小、成本低、綜合性能好等特點(diǎn)，而非線性光學(xué)晶體正是實(shí)現(xiàn)全固態(tài)真空紫外激光輸出的核心材料，其性能直接決定了激光器的輸出波長、轉(zhuǎn)換效率等關(guān)鍵指標(biāo)。
論文第一作者、中國科學(xué)院新疆理化所晶體材料研究中心副主任張方方研究員稱，在本項(xiàng)研究中，科研團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新提出真空紫外非線性光學(xué)晶體氟化設(shè)計(jì)及性能調(diào)控機(jī)制，攻克“大帶隙-大倍頻效應(yīng)-高雙折射率”協(xié)同調(diào)控難題，創(chuàng)制出以ABF晶體為代表的系列高性能晶體。
在理論突破基礎(chǔ)上，科研人員攻克晶體生長和器件加工技術(shù)難題，成功獲得厘米級(jí)高光學(xué)質(zhì)量的ABF單晶，研制出角度相位匹配真空紫外倍頻器件，最短相位匹配輸出波長可達(dá)158.9納米，創(chuàng)造出通過雙折射相位匹配技術(shù)輸出真空紫外激光的最短記錄。
潘世烈表示，ABF晶體研發(fā)取得突破性進(jìn)展，標(biāo)志著中國在真空紫外非線性光學(xué)晶體關(guān)鍵材料方向取得重要突破。下一步，研究團(tuán)隊(duì)將持續(xù)開展ABF晶體穩(wěn)定生長技術(shù)、器件加工工藝及激光光源應(yīng)用的研究，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)更短波長、更大能量、更高功率的全固態(tài)真空紫外激光源創(chuàng)新，為精密制造、前沿科研裝備等領(lǐng)域發(fā)展提供有力支撐。(完)