美国|中国技术领先全球,独一无二的激光晶体,使美国被封锁了20年( 二 )


它能够缩短激光的波长,激光器只要装上这个晶体就能发出具有极窄频宽的紫外光波,这种激光器测量的固体电子能级的分辨率能有360微电子伏特。
KBBF晶体还可以用于各种科学研究领域并产生深远的影响。
此外,激光能通过KBBF晶体转化为176纳米波长深紫外激光,所以有了KBBF晶体就能制造出深紫外固体激光器,有了这种激光器才能研制当前世界科研领域内不可缺少的设备。
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由此可见,KBBF晶体是军事和民用市场领域内必备的重要技术。
因为全球只有中国具备研制KBBF晶体的能力,所以自从中国限制KBBF晶体出口之后,KBBF晶体就成了以美国为首的西方国家的稀缺材料。
因此美国关于激光晶体的研究和生产陷入了困难之中,这让美国,开始意识到要自主研制属于美国的KBBF晶体。
这些年美国一直没有放弃KBBF晶体的研究,从2009年开始到2016年,美国APC公司和克莱门森大学合作研究,花了15年他们终于研制成功,并将KBBF晶体用来制作深紫外激光器。
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该公司曾宣称,他们制造出的KBBF晶体在质量上与中国制造的晶体不相上下,甚至晶体的关键技术远超中国同类材料。
此外,他们还认为KBBF晶体在美国探测国防威胁领域内起着重要的作用,也能为科学研究和测量技术提供新的技术支持,所有KBBF晶体材料也被视为“游戏规则改变者”。
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2015年,中国福建物构所发现一种新型的无铍深紫外非线性光学晶体材料LSBO。
中科院认为并不是所有的激光都适合高精度加工,只有深紫外激的波长短适合,所以这种激光更适合应用于半导体光刻、激光光电子能谱仪和激光切割。
毫无疑问,KBBF晶体是当时世界上唯一一种可以输出深紫外激光的非线性光学晶体。
这种表现优秀的非线性光学晶体并不是没有缺点。
KBBF含有铍元素,这种元素有剧毒。KBBF晶体具有层状生长习性,所以它并不是生产领域内最佳选择。当务之急是寻找到新型深紫外NLO晶体材料。
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在这种情况下,我国开始了新型激光晶体材料的探索,经过努力最终发现了新型无铍深紫外非线性光学晶体材料LSBO。
LSBO晶体在拥有双折射率的同时还能保证有效相位匹配倍频的输出,
不仅如此,它还具有超过KBBF晶体1.6倍的非线性光学效应,最重要的是LSBO晶体在拥有这些优点的同时并没有KBBF晶体的明显层状生长习性。
除此之外,LSBO晶体的光学透过范围有186 nm,它防潮并且晶体硬度适中因此利于加工制造。
不同于传统的KBBF晶体,LSBO晶体必将成为下一代深紫外非线性光学的最佳备选材料,这种材料的发展也代表了该领域研发朝着新方向发展。
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在多年的不懈努力之下,眼看美国终于打破了中国激光晶体封锁,新一代激光晶体材料中国已经率先研制成功。
然而虽然美国成功研发了KBFF晶体,但是并不意味这种材料马上就可以投入实际应用之中。
事实上,要想实际应用还需一段时间。我们有理由相信,等到那时,我国就可以开始LSBO晶体材料的实际应用了。
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