第一章 人工晶體，促進全固態(tài)激光器發(fā)展

　　我不入地獄，誰入地獄！

　　1974年，福州，全國晶體生長學術會議。

　　參會的專家學者深刻認識到：現(xiàn)在世界上所有的非線性人工晶體材料都是國外發(fā)現(xiàn)的，我們總是跟著國外走，這樣下去是不行的。但當時所有晶體材料都是像貝爾實驗室那樣的國際頂尖的科研單位研制出來的，對于中國人是否有能力做出自己的晶體，大家都有些信心不足。當時中國科學院福建物質(zhì)結構研究所的創(chuàng)始人盧嘉錫院士斬釘截鐵地說了一句：“我不入地獄，誰入地獄！”。會后，物構所的研究人員熱情高漲，決心一定要做出中國人自己的晶體材料。文革結束后，1977年陳創(chuàng)天被當時物構所所長盧嘉錫院士任命為非線性光學材料探索組組長，正式開始了新型非線性光學晶體材料的探索。

　　1979年，他們發(fā)現(xiàn)低溫相偏硼酸鋇（即β—BaB2O4，簡稱BBO）可能是一種新的非線性人工晶體。在此基礎上，又經(jīng)過3年的努力，終于確定BBO晶體是一種應用價值很高的紫外非線性人工晶體。

　　1986年5月，陳創(chuàng)天代表他的課題組和美國斯坦福大學拜爾（Byer）教授研究組共同在美國舊金山召開的激光光電子會議上作了有關我國BBO晶體非線性光學性能的報告，引起了轟動。這次會議后，BBO晶體正式被國際學術界認可為一種優(yōu)秀的非線性人工晶體。兩年后，他們又發(fā)明了三硼酸鋰（即LiB3O5簡稱LBO）晶體。由于BBO、LBO晶體首先由中國科學家發(fā)明，而且性能優(yōu)異，應用前景看好，因此在國際上被譽為“中國牌晶體”。

　　1986年，BBO晶體獲中國科學院科技進步特等獎。1990年，LBO晶體獲中國科學院發(fā)明一等獎；1991年獲國家發(fā)明一等獎。BBO、LBO晶體還分別于1987、1989年獲美國光電子產(chǎn)業(yè)界頒發(fā)的十大光電子產(chǎn)品獎。

　　這兩種晶體作為激光頻率轉換晶體材料已經(jīng)在激光高科技產(chǎn)業(yè)中得到廣泛的應用，是最具有工業(yè)應用價值的三種非線性人工晶體中的兩種。另一種磷酸鈦氧鉀KTiOPO4晶體（簡稱KTP）是美國杜邦公司發(fā)明的，但我國攻克了KTP晶體熔鹽法關鍵生長技術。1986年，在山東大學蔣民華院士的主持下，KTP晶體作為我國第一個高科技產(chǎn)品出口到先進工業(yè)國家，是當時高技術產(chǎn)品“零的突破”，25年來，KTP晶體生長技術不斷改進，質(zhì)量提高、價格降低，使KTP晶體得到普及應用，有力地促進了中低功率激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

　　以光學超晶格為代表的微結構光學晶體是一種新型非線性光學材料，以這種晶體研制成的全固態(tài)激光器可以進一步拓展激光器的工作波長，在科學研究、高技術和工業(yè)應用方面發(fā)揮獨特作用。南京大學閔乃本院士研究組基于光學超晶格基礎研究成果，在863計劃的支持下，完成了小型全固態(tài)紅、綠、藍三基色激光器和準白光激光器等樣機的研制；包括光學超晶格在內(nèi)的“介電體超晶格材料的設計、制備、性能和應用”的研究成果獲得2006年國家自然科學一等獎?；诠鈱W超晶格的全固態(tài)激光器有可能作為一種技術方案在激光顯示、環(huán)境監(jiān)測等領域獲得重要的應用。此外，我國大尺寸磷酸二氫鉀（KDP）等晶體的生長也滿足了我國國防高科技的急需，在超大功率激光工程中獲得應用。

　　先進的人工晶體要為我所用！