深紫外全固態(tài)激光源指輸出波長在200nm以下的固體激光器，與同步輻射和氣體放電等非相干光源相比，具有光子能量高、光譜分辨率高、光子流強(qiáng)且密度大、可低重頻至高重頻及納秒、皮秒和飛秒多種運(yùn)轉(zhuǎn)模式等特色。長期以來，深紫外波段一直缺乏這種實(shí)用化、精密化激光源，制約了深紫外波段科學(xué)儀器和前沿研究的發(fā)展。
中國科學(xué)院研究深紫外非線性光學(xué)晶體KBBF十余年，在財政部專項資金的支持下，突破了四元相圖和局域自發(fā)成核生長等技術(shù)，在國際上率先生長出大尺寸的晶體，發(fā)明了該晶體的特殊使用技術(shù)—棱鏡耦合器件（已獲中、美、日發(fā)明專利），突破了波長非線性調(diào)控和光束指向精確補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)，研制成功8種國際首創(chuàng)深紫外全固態(tài)激光源，使我國成為世界上唯一能掌握精密化、實(shí)用化深紫外激光技術(shù)的國家。深紫外全固態(tài)激光源的研制成功，引起國內(nèi)外廣泛關(guān)注，國外數(shù)十家著名的高校及科研院所紛紛向中科院提出購買或合作要求，為了發(fā)展我國自主科學(xué)儀器設(shè)備，促進(jìn)我國深紫外領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)前沿研究的發(fā)展，中科院暫時禁止相關(guān)技術(shù)出口國外，并組織院內(nèi)優(yōu)勢力量，研制成功深紫外拉曼光譜儀、深紫外光電子發(fā)射顯微鏡、深紫外激光光化學(xué)反應(yīng)儀、深紫外激光光致發(fā)光光譜儀、深紫外激光自旋分辨角分辨光電子能譜儀、深紫外激光原位時空分辨隧道電子譜儀、基于飛行時間能量分析器的深紫外激光角分辨光電子能譜儀、光子能量可調(diào)深紫外激光光電子能譜儀8種國際首創(chuàng)的深紫外前沿裝備，在高溫超導(dǎo)、催化反應(yīng)、石墨烯、拓?fù)浣^緣體和超寬禁帶半導(dǎo)體等前沿科學(xué)研究領(lǐng)域中不斷取得重要的先進(jìn)成果，已有近百篇論文發(fā)表于Nature及子刊等國際頂級期刊，不斷推動相關(guān)科學(xué)儀器行業(yè)的科技進(jìn)步，有望創(chuàng)建新的科技前沿。財政部和中科院在學(xué)科交叉面廣、跨度大、探索性和工程性均很強(qiáng)的原創(chuàng)性重大科研裝備研制項目管理方面進(jìn)行了大量的創(chuàng)新，目前已形成深紫外“材料－器件－裝備－科學(xué)研究”完整創(chuàng)新鏈，已成為自主研發(fā)高精尖儀器的成功范例。
中國科學(xué)院研究深紫外非線性光學(xué)晶體KBBF十余年，在財政部專項資金的支持下，突破了四元相圖和局域自發(fā)成核生長等技術(shù)，在國際上率先生長出大尺寸的晶體，發(fā)明了該晶體的特殊使用技術(shù)—棱鏡耦合器件（已獲中、美、日發(fā)明專利），突破了波長非線性調(diào)控和光束指向精確補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)，研制成功8種國際首創(chuàng)深紫外全固態(tài)激光源，使我國成為世界上唯一能掌握精密化、實(shí)用化深紫外激光技術(shù)的國家。深紫外全固態(tài)激光源的研制成功，引起國內(nèi)外廣泛關(guān)注，國外數(shù)十家著名的高校及科研院所紛紛向中科院提出購買或合作要求，為了發(fā)展我國自主科學(xué)儀器設(shè)備，促進(jìn)我國深紫外領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)前沿研究的發(fā)展，中科院暫時禁止相關(guān)技術(shù)出口國外，并組織院內(nèi)優(yōu)勢力量，研制成功深紫外拉曼光譜儀、深紫外光電子發(fā)射顯微鏡、深紫外激光光化學(xué)反應(yīng)儀、深紫外激光光致發(fā)光光譜儀、深紫外激光自旋分辨角分辨光電子能譜儀、深紫外激光原位時空分辨隧道電子譜儀、基于飛行時間能量分析器的深紫外激光角分辨光電子能譜儀、光子能量可調(diào)深紫外激光光電子能譜儀8種國際首創(chuàng)的深紫外前沿裝備，在高溫超導(dǎo)、催化反應(yīng)、石墨烯、拓?fù)浣^緣體和超寬禁帶半導(dǎo)體等前沿科學(xué)研究領(lǐng)域中不斷取得重要的先進(jìn)成果，已有近百篇論文發(fā)表于Nature及子刊等國際頂級期刊，不斷推動相關(guān)科學(xué)儀器行業(yè)的科技進(jìn)步，有望創(chuàng)建新的科技前沿。財政部和中科院在學(xué)科交叉面廣、跨度大、探索性和工程性均很強(qiáng)的原創(chuàng)性重大科研裝備研制項目管理方面進(jìn)行了大量的創(chuàng)新，目前已形成深紫外“材料－器件－裝備－科學(xué)研究”完整創(chuàng)新鏈，已成為自主研發(fā)高精尖儀器的成功范例。
在KBBF晶體和器件研制方面，理化所突破了大尺寸KBBF晶體穩(wěn)定生長技術(shù)，并通過研究晶體生長相區(qū)，提高了產(chǎn)品成品率；發(fā)明了棱鏡耦合倍頻技術(shù)，形成了器件的穩(wěn)定加工工藝，并將損傷閾值大幅度提高。
理化所研制的實(shí)用化深紫外全固態(tài)激光器
工作人員在操作深紫外激光光化學(xué)反應(yīng)儀
在財政部和科技部的支持下，中科院正在開展深紫外固態(tài)激光源前沿裝備研制（二期）項目和國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項研究，從物理、化學(xué)、材料領(lǐng)域向信息、生命資環(huán)領(lǐng)域拓展，同時開展深紫外激光光發(fā)射電子顯微鏡工程化研究，持續(xù)引領(lǐng)深紫外激光科學(xué)儀器的發(fā)展，保持和發(fā)展我國在深紫外領(lǐng)域的國際領(lǐng)先地位，推動學(xué)科前沿研究的發(fā)展。
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