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中国独创实用化深紫外全固态激光器世界唯一(图)

中国第一台深紫外固态激光器出所

中国独创实用化深紫外全固态激光器世界唯一(图)

资料图:激光器工作演示图 由中国科学院承担的国家重大科研装备研制项目“深紫外固态激光源前沿装备研制项目”在北京通过验收。这个系列科研装备的研制成功,使我国成为世界上唯一能够制造实用化深紫外全固态激光器的国家。

经过10多年的努力,中科院的科研人员在深紫外激光非线性光学晶体方面实现突破,在国际上首先生长出大尺寸氟硼铍酸钾晶体,并发现该晶体是第一种可用直接倍频法产生深紫外波段激光的非线性光学晶体。在此基础上,科研人员又发明了棱镜耦合技术(已获中、美、日三国专利),率先发展出直接倍频产生深紫外激光的先进技术,并全面开展新型深紫外激光科研装备的研制和学科应用研究。经过5年多的持续攻关,利用大尺寸氟硼铍酸钾晶体和棱镜耦合专利技术,中科院理化技术所、物理所、大连化物所和半导体所的科研人员在世界上首次研制成功8类8台集实用化、精密化于一体的深紫外固态激光源,实现了一系列关键指标的突破。利用这8台深紫外固态激光源,科研人员成功研制出了深紫外激光拉曼光谱仪、深紫外激光光化学反应仪、深紫外激光光发射电子显微镜、深紫外激光光致发光光谱仪、深紫外激光自旋分辨角分辨光电子能谱仪、光子能量可调深紫外激光光电子能谱仪、深紫外激光原位时空分辨隧道电子谱仪、基于飞行时间能量分析器的深紫外激光角分辨光电子能谱仪等8台科学仪器。目前这8台仪器已经在石墨烯、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:证实了Pb、O等原子可通过单层石墨烯岛的开放边界进行插层反应,实现石墨烯与衬底之间去耦合;首次发现拓扑绝缘体Bi2Se3的自旋结构和轨道结构是固定在一起;首次观测到Bi2212能量/动量谱与不同激发光子能量关系。相关研究成果已发表在国际顶级科学期刊上。

通过验收的包括两个平台——深紫外非线性光学晶体与器件平台和深紫外全固态激光源平台,以及深紫外激光拉曼光谱仪等8台科学仪器。验收委员会的专家认为,这些仪器设备的研制成功及在石墨烯、高温超导、拓扑绝缘体、宽禁带半导体和催化剂等研究中获得的重要成果,使我国深紫外领域的科学研究水平处于国际领先地位,并在物理、化学、材料、信息等领域开创了一些新的多学科交叉前沿。”该项目取得的研究成果属于原始创新工作,具有重要意义,并对继续开拓深紫外激光的应用具有十分重要的意义。深紫外全固态激光源前沿装备研制项目的实施,初步打造了我国“晶体-光源-装备-科研-产业化”的自主创新链。在科技部的支持下,中科院新启动了深紫外仪器设备的产业化开发工作;在财政部的支持下,中科院也启动了深紫外固态激光源前沿装备的二期研制项目。(李昂)

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