这个事情得从2009年说起。那一年中国决定停止对外出口KBBF晶体以及相关技术。美国那边之前还能通过合作渠道拿到样品做实验,现在突然断了供应。很多实验室的项目直接受影响,深紫外激光器相关的研制进度慢了下来。

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这种晶体是做深紫外激光的关键材料。普通激光通过它就能转换成更短波长的光,这种光在精密仪器和科研设备里用处很大。美国一直依赖外部渠道,现在不得不自己想办法。

陈创天团队从上世纪八十年代就开始研究非线性光学晶体。他们先做出几种硼酸盐晶体,这些材料在激光领域很快得到应用。1986年在旧金山开会的时候,陈创天报告了其中一种晶体的性能数据,会场反应很热烈。

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团队接着把方向转向深紫外范围。国际上一直觉得这个波段难突破。他们提出一种结构选型的方法,筛选出合适化合物。经过多年努力,在1990年代成功制出KBBF晶体。中国成为当时唯一能直接实现这种转换的国家。

晶体生长出来后有个问题,层状结构让厚度不容易增加。陈创天跟蒋民华团队一起想办法,开发出一种控制成核的技术。许祖彦团队又帮忙做出棱镜耦合器件,解决了光束转换的难题。这些技术后来申请了专利。

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到2001年左右,团队把晶体做到了实用阶段。生长工艺稳定下来,能满足设备需要。中国开始在国内用这种晶体做深紫外激光源。整个过程靠团队一步步积累经验。

起初中国把技术资源向国际开放。国外实验室能拿到样品开展研究。美国和欧洲的科研机构都用过。这段时间里,中国继续完善生产链条。

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后来国家从战略安全角度考虑,2009年正式把KBBF列入出口管制清单。渠道关闭后,美国科研界反应强烈。有杂志专门报道,说这会对美国相关领域研究产生影响。

美国马上启动自主研制计划。联邦机构给相关公司拨款,支持晶体生长项目。他们从头摸索配方和设备,试验反复进行。初期晶体质量不稳定,实用化卡住了。

这个过程花了几年时间。到2016年2月,美国一家先进光学晶体公司跟大学合作,宣布成功合成出KBBF。他们说性能跟中国产品差不多,在某些方面还有改进。这算突破了之前的限制。

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但那时候中国已经往前走了。2013年国内就通过验收,建成了深紫外固态激光装备体系。在光谱分析和纳米加工领域形成应用基础。单纯复制晶体,很难马上赶上系统集成经验。

中国团队没停下脚步。2015年他们又开发出新一代无铍晶体。解决了原来材料里的毒性问题,生长也更容易。这些新材料为大型装置提供更多选择,继续保持领先。

陈创天院士带领团队几十年,奠定了中国在这一领域的基石。他从1962年大学毕业后就投入研究,培养了很多后续人才。到2018年10月31日他去世时,工作已经由团队延续下去。

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整个事情说明源头材料的重要性。一旦掌握核心技术,就能形成壁垒。美国习惯了优势地位,这次体会到追赶的难度。中国通过持续迭代,构建了从材料到装备的完整链条。

现在深紫外激光技术在高端领域还在发挥作用。中国设备已经在实际使用中证明可靠性。美国虽然有了晶体,但要形成生态还需要时间。科技竞争就是这样,谁先走一步,谁就多一些主动。

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回顾这个过程,中国科研人员靠基础研究翻身。国家在关键时刻的决策也保障了自主可控。未来类似领域还会继续推进,保持这种势头。

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科技自立自强不是空话,而是通过一个个具体项目实现的。KBBF的故事就是其中一段。团队的努力换来今天的局面,后续工作还在进行中。

从早期晶体到后来封锁再到新材料迭代,整个链条连贯。每个环节都靠实打实的实验数据支撑。没有虚的东西,全是积累出来的能力。

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美国追赶的七年里,中国已经把应用推开。2016年他们的宣布来得晚了一些,优势已经转移。类似情况在其他技术上也出现过,提醒大家重视源头创新。

陈创天团队的路子值得参考。从理论到材料再到器件,一步不落。国家支持下,这些成果转化成装备实力。未来深紫外领域还会看到更多中国方案。