紫外全固態(tài)激光源是指輸出波長在200納米以下的固體激光器,與同步輻射和氣體放電光源等現(xiàn)有光源相比,具有高的光子流通量/密度、好的方向性和相干性。長期以來,深紫外波段(波長小于200納米)一直缺乏實(shí)用化、精密化激光源,制約了深紫外波段科學(xué)儀器和前沿研究的發(fā)展。
激光技術(shù)的發(fā)展讓人類的視野不斷拓寬。但多年來,波長小于200納米的深紫外波段,一直是個(gè)神秘又難以逾越的坎。由于深紫外激光源的缺席,許多重要的科學(xué)研究無法開展。
上世紀(jì)90年代初,中國科學(xué)院開始組織力量研究深紫外非線性光學(xué)晶體和激光技術(shù)。經(jīng)過20多年努力,我國科學(xué)家在國際上首次實(shí)現(xiàn)KBBF晶體倍頻輸出深紫外激光,并發(fā)明棱鏡耦合技術(shù),最終發(fā)展出實(shí)用化的深紫外固態(tài)激光源,使中國成為當(dāng)今世界上唯一掌握深紫外全固態(tài)激光技術(shù)的國家。基于此項(xiàng)技術(shù),我國科學(xué)家已成功研制出深紫外激光拉曼光譜儀、深紫外激光發(fā)射電子顯微鏡等8臺(tái)深紫外固態(tài)激光源前沿裝備,均為當(dāng)今世界所獨(dú)有的科研利器,居深紫外領(lǐng)域國際領(lǐng)先地位。
圖為 首臺(tái)深紫外固態(tài)激光源
深紫外激光源對(duì)于現(xiàn)代科技發(fā)展非常重要,例如,193納米光刻技術(shù)所需光源,納米微加工技術(shù),原子、離子的激光冷卻技術(shù),以及各種現(xiàn)代化儀器所需的深紫外激光源等。
深紫外固態(tài)激光技術(shù)的突破為中國新型科學(xué)儀器的研發(fā)提供了難得機(jī)遇。“十二五”規(guī)劃中旨在提高我國科學(xué)儀器設(shè)備自主創(chuàng)新能力和自我裝備水平、支撐科技創(chuàng)新、服務(wù)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)已經(jīng)啟動(dòng)。這一專項(xiàng)的實(shí)施,有望改變我國科研儀器設(shè)備大多依靠進(jìn)口的尷尬局面。
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