在中国研发了一种紧凑型固体激光器,可进入此前无法触及的VUV波段,为科学研究、航天技术和芯片制造开启了新的可能性

在中国研发了一种紧凑型固体激光器,可进入此前无法触及的VUV波段,为科学研究、航天技术和芯片制造开启了新的可能性

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中国科学家发现了一种紧凑型真空紫外(VUV)光源

来自新疆技术学院物理与化学系的科学家们,隶属于中国科学院,研发出一种新的非线性光学晶体ABF (NH₄B₄O₆F)。该材料可以在固态平台上制造工作于VUV波段的激光,而此前需要大型昂贵的同步辐射或等离子装置。

有什么新颖之处?
* 波长 – 158.9 nm(固体激光器中最短的结果)。
* 脉冲能量 – 高达4.8 µJ,波长177.3 nm。
* 峰值转换效率 – 7.9%。
* 尺寸 – 台式设备;不需要巨大的真空腔。

其工作原理?
ABF晶体结合了以下特性:

1. 在VUV波段具有高透明度。
2. 强非线性系数,能够有效地进行频率倍增(第二谐波)。
3. 具备足够的折射率以实现相位匹配。

因此,研究人员成功获得了一种强大、短波长激光,而不需要使用有毒物质(如KBBF中的铍)和笨重装置。

为什么重要?
* 紧凑与经济 – 固态结构降低了制造和维护成本。
* 可靠性 – 与气体等离子体激光相比,寿命更长。
* 广泛应用:

* 超精密材料刻蚀
* 半导体光刻与质量控制
* 量子计算
* 超导体光谱学
* 化学反应研究
* 航天技术

简短历史
十余年来,中国科学家一直致力于该材料的研发。其发现已发表于最新一期《Nature》杂志。当时,ASML公司曾尝试开发波长158 nm的等离子激光,但在多年研究后放弃了项目。

ABF晶体为可获得且强大的VUV激光开启了新途径,使其既适用于科研实验室,也适用于工业应用。

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