真空紫外激光输出有了新突破

全固态真空紫外激光源（波长≤200纳米）因光子能量高、光束质量好、结构紧凑且稳定性强等特性， 在精密加工、高端科研装备等多个领域具有不可替代的战略意义。长期以来，氟代硼铍酸钾晶体 （KBBF）是唯一能够通过直接倍频技术实现200纳米以下激光输出的实用晶体，由陈创天院士团队在 20世纪90年代发明。随着应用需求的不断发展，寻找下一代性能更优的新型晶体成为该领域的挑战性科 学难题。 "非线性光学晶体是实现这一激光输出的核心材料。"新疆理化所所长潘世烈介绍，作为激光设备的关键 部件，该类晶体可以转换激光频率，从而获得不同波长的激光，满足多样化的应用需求。如何突破这一 技术桎梏？潘世烈团队从源头出发，创造性地提出"氟化"设计思想，将元素周期表中电负性最强的氟元 素引入到硼酸盐晶体结构中，攻克对非线性光学材料关键性能的协同调控和晶体生长技术难题，成功获 得厘米级高光学质量的ABF单晶，为紧凑、高效的全固态真空紫外激光器提供了全新的材料体系。 "新晶体的加工器件制造尤为困难，其软硬度等各种物理参数的匹配都需要从头摸索。"潘世烈说，经过 长期试验，团队自主研发出一套完整适配ABF晶体的器件加工工艺，涵盖从定向切割、粗抛到精 ...