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深紫外固态激光源系列前沿装备

2019-08-15 20:10:55来源:励志吧0次阅读

  深紫外固态源系列前沿装备项目日前通过验收,这标志着我国成为世界上唯一能够制造实用化深紫外全固态的国家。这个由中国科学院承担的国家重大科研装备研制项目是如何完成的?新研发出来的这些装备又能承担什么样的科研任务?

  从源头开始的创新

  深紫外固态激光源系列前沿装备项目的成果很多,包括深紫外非线性光学晶体与器件平台、深紫外全固态激光源平台,以及基于这两个平台研制的8台新型深紫外激光科研装备。项目首席科学家陈创天、许祖彦都认为,深紫外项目的研制成功,得益于从源头开始的创新。

  从2008年 月在财政部专项资金的支持下设立这个项目,到今年9月通过验收,只有短短5年多时间。然而,如果从源头创新开始计算,已经过去数十年的光阴。

  上世纪90年代初,中科院院士陈创天的研究团队经过10余年努力,在国际上首先生长出大尺寸氟硼铍酸钾(KBBF)晶体。

  长期以来,深紫外波段缺乏实用化、精密化激光源,制约了科研装备和前沿研究的发展。而KBBF晶体是目前唯一可直接倍频产生深紫外激光的非线性光学晶体。 深紫外项目工程总体部总经理、中科院理化所研究员詹文山说。

  之后,陈创天与激光技术专家、中国工程院院士许祖彦合作,开始摸索如何将KBBF制成激光源。

  KBBF晶体是层状结构,难以切割,而要做到深紫外倍频又必须切割。 许祖彦说,由于晶体特殊,又非常薄,他们一开始失败了很多次,都没能做出可以产生200纳米内深紫外激光的激光源器件。 后来我们把晶体用棱镜夹起来,采用分子接触的光胶技术,终于解决了这个难题。

  这个关键的使用器件 KBBF晶体棱镜耦合装置发明成功后,在国际上首次将全固态激光波长缩短至177. 纳米,获得中、美、日专利,使我国成为世界上唯一能够研制实用化、精密化深紫外全固态(DUV-DPL)的国家。

  作为光电子能谱仪的 心脏 ,DUV-DPL相当于计算机的CPU。它效率高,体积小,以它为核心的系列装备,是目前空间、时间及能量分辨率最高的桌面分析仪器,在物理、化学、材料、信息、生命、环保、地质等学科领域均有重大应用价值。

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