ПЕКИН – Учени са разработили нов тип кристал, отбелязвайки значителен напредък в областта на вакуумната ултравиолетова лазерна светлина, според Техническия институт по физика и химия на Синдзян към Китайската академия на науките.
След продължително изследване на фундаменталните теории и основните технологии на вакуумни ултравиолетови нелинейни оптични материали, екип от изследователи от института успешно разработи кристал от амониев флуорооксоборат (ABF). Техните открития бяха публикувани в списание Nature в четвъртък.
Екипът преодоля ключови технически предизвикателства при отглеждането на кристали с големи размери и производството на устройства. Използвайки технология за двойно пречупване на фазите, те постигнаха за първи път директно удвояване на честотата, за да генерират вакуумен ултравиолетов лазер при дължина на вълната 158,9 nm.
Това постижение осигурява ключова нова материална система за разработване на компактни, ефективни изцяло твърдотелни вакуумни ултравиолетови лазери, които се очаква да играят стратегическа роля в прецизното производство и напредналите научни изследвания.
Нелинейните оптични кристали са основният компонент за производството на такива лазери, тъй като техните свойства директно определят изходната дължина на вълната и ефективността на преобразуване. В продължение на десетилетия калиево-берилиевият флуороборат (KBBF), разработен от китайски учени, ръководени от академик Чен Чуангтиен през 90-те години на миналия век, стоеше като важен материал.
Той остава единственият практически кристал, способен да генерира лазерен изход под 200 nm чрез директно удвояване на честотата.
С непрекъснатото разширяване на приложенията на лазерната технология, откриването на нов кристал, който едновременно показва висока вакуумна ултравиолетова пропускливост, силен нелинеен оптичен отговор, голямо двойно пречупване и отлични свойства на растеж, остава постоянно научно предизвикателство в тази област.
За да се справи с това предизвикателство, изследователският екип предложи иновативен дизайн, базиран на флуориране, и механизъм за регулиране на производителността, разработвайки серия от високоефективни кристали с ABF като отличен пример.
Надграждайки този теоретичен пробив, те след това усвоиха техники за растеж на кристали, за да получат монокристали ABF с размери на сантиметър и високо оптично качество. Кристалът ABF може да постигне фазово съвпадение до рекордно къса дължина на вълната от 158,9 nm, като по този начин поставя нов стандарт за изход на вакуумен ултравиолетов лазер чрез двупречупващо фазово съвпадение.
Този пробив в кристала ABF представлява голямо постижение за Китай в областта на ключови вакуумни ултравиолетови нелинейни оптични материали и укрепва водещата международна позиция на страната в тази област.
Гледайки напред, изследователите ще продължат работата си по стабилизиране на растежа на ABF кристали, усъвършенстване на обработката на устройството и изследване на приложенията на лазерни източници. Целта е да се иновират изцяло твърдотелни вакуумни източници на ултравиолетова светлина с още по-къси дължини на вълните и по-висока мощност, като по този начин се осигури стабилна поддръжка за усъвършенствано прецизно производство и оборудване за научни изследвания.
Нашия източник е Българо-Китайска Търговско-промишлена палaта