“中国牌”晶体又上新，新晶体实现真空紫外激光输出突破
“中国牌”晶体再添新成员。在中国科学院新疆理化技术研究所晶体生长实验室，经过超500摄氏度高温环境的考验，一枚通体透明的氟化硼酸铵晶体浴火而生。它在世界范围内，首次实现了直接倍频真空紫外激光158.9纳米输出，创造了通过双折射相位匹配技术输出真空紫外激光的最短纪录。1月29日，相关成果在《自然》杂志发表。
晶体是激光设备的“发动机”，掌握了高性能的晶体材料，便占据了激光性能提升的先决优势。远超自然光强度的激光，在穿过非线性光学晶体时，会被晶体“加工”为特定波长、频率的新状态。其中，在全固态真空紫外激光输出领域，能对光实施频率转换的非线性光学晶体是关键，它的性能直接决定了激光器的输出波长、转换效率等指标。
在我国几代科技工作者的努力下，从20世纪80年代诞生的低温相偏硼酸钡（BBO）晶体、三硼酸锂（LBO）晶体，到里程碑式真空紫外氟代硼铍酸钾（KBBF）晶体，“中国牌”晶体的队伍逐渐壮大。但它们仍在期待“多面手”的加入，也就是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等特点的新型晶体。
此次新发现的氟化硼酸铵晶体，就集这些优点于一身。它能基于双折射相位匹配技术，让注入的紫外激光转变为短于200纳米的真空紫外激光。经测量，这款晶体的最短相位匹配输出波长为158.9纳米，这是当前双折射相位匹配技术输出波长最短的真空紫外激光。
这枚新晶体的诞生，为紧凑、高效的全固态真空紫外激光器提供了全新的关键材料体系，将在精密制造、前沿科研等领域发挥重要战略作用。中国科学院新疆理化所所长潘世烈表示，接下来，科研团队将在氟化硼酸铵晶体的生长技术上下功夫，在已获得厘米级高光学质量单晶的基础上，实现更大尺寸晶体的稳定生长，并开展器件加工工艺优化和真空紫外激光光源的研究。他期待，更短波长、更大能量、更高功率的全固态真空紫外光源创新成果尽早到来，在精密制造、前沿科研等领域发挥重要战略作用。
来源：北京日报客户端