再次打破世界纪录,中国独创深真空紫外激光晶体,领先美国超20年

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硬核熊猫说

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中国又多了一张王牌!

根据消息,中科院潘世烈团队经过近十年,攻克了氟化硼酸铵(ABF)晶体难点,创下三项世界纪录,首次实现158.9纳米直接倍频真空紫外激光输出。

目前。我们从材料设计到加工测试全程自主攻关,最终才破解行业难题,这就意味着,中国又有一项技术世界领先了。

有些人可能不理解这项技术有多强。

但你要知道,激光是20世纪人类重大发明,堪称“万能工具”:大到国防激光拦截、制导,小到手机芯片刻字、键盘雕刻,还有汽车、航天发动机焊接、精密部件切割,甚至医院激光手术,处处都离不开它。可以说,激光渗透在生活和国家硬核实力的方方面面,没有它,很多高端科技都会停摆。

而非线性光学晶体——这玩意儿就是激光的“转换器”,能通过倍频效应,把常见波长激光转换成更短或更长的波长

在晶体领域,中国本就世界领先,甚至实现垄断,打造了从原料合成到镀膜的完整产业链,上中下游一条龙,一点机会都不给他人留,这就是咱们领跑的底气!

比如咱们研究的KBBF晶体,就成为欧美难以突破的技术。

过去30多年,全世界只有它能通过直接倍频产生200纳米以下激光。咱们曾卡了美国17年脖子,2009年禁止出口后,美国花重金攻关,直到2016年才搞出类似晶体,却没有配套技术,根本没法实用。

也正因KBBF,中国成为唯一能制造使用深紫外全固态激光器的国家,目前,深紫外全固态激光器已经在石墨烯、高温超导、拓扑绝缘体、宽禁带半导体和催化剂等一系列重大研究领域中获得了重要结果,也正因为中国在激光晶体技术上的遥遥领先,中国在激光武器领域,也是处于全球领先位置。

而这次的ABF晶体,比KBBF更猛,创下三项世界纪录:158.9纳米波长刷新输出极限,4.8毫焦纳秒脉冲能量最高,转换效率达7.9%。随着工艺优化,这些参数还能提升,将为更多高端场景提供高性能光源。

这颗小晶体可藏着大战略价值,前沿科研上,它能帮科学家看清微观世界,推动超导、量子材料等基础研究突破;精密制造上,可以实现纳米级加工,这样就能搞定航空航天、高端医疗等领域的难题;而在信息技术上,也可以助力新一代空间激光通信,让卫星传数据更快更保密。

最让人期待的是,它给新型光刻机研发铺了新路!主流DUV(深紫外)光刻机(ArF浸没式光刻机)核心波长是193纳米,而ABF的158.9纳米更短,懂行的都知道,激光波长越短,光刻分辨率就越高,理论上就能造出更精密的芯片,帮咱们突破芯片制造的瓶颈。可能有人记得,以前尼康也搞过157纳米的干式光刻机,花了大价钱,结果ASML搞出了193纳米的浸没式光刻机,小改进大效果,应用成本更低、缩短光波的效果更好,最后尼康的新机没人订,直接凉了。

但咱们的158.9纳米激光不一样,它给咱们自主探索新型光刻技术,提供了关键的材料基础和光源选择,就算短期内不用来造光刻机,也能立即用于芯片制造的关键辅助环节,比如检测芯片掩模的缺陷、分析晶圆的微观结构,能大幅提升芯片生产的良率和研发效率,实实在在帮咱们的半导体产业少走弯路,助力咱们突破国外的技术封锁。

说来说去,不管是以前的KBBF,还是现在的ABF,中国科学家用实力证明,咱们想要的,就能自己搞出来。这颗小小的ABF晶体,就是咱们国家高端科技的又一张“王牌”,它不仅巩固了咱们在晶体领域的垄断地位,还能推动多个高端领域实现跨越式发展,不管是科研、制造,还是半导体、航天,它都能发光发热。以后咱们在激光技术、高端制造上,只会越来越牛,把核心技术牢牢攥在自己手里,这就是中国底气!

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