今天我們單刀直入，來聊聊中科院旗下上市公司——福晶科技，其科研能力之強悍，足以突破你的想象極限。

今年以來，我們有許多的高新技術(shù)企業(yè)被美國制裁，福晶科技卻是美國少數(shù)無法制裁的企業(yè)，它們擁有的技術(shù)全球獨此一家，壟斷世界近20年。

美國一直以來渴望得到福晶科技的產(chǎn)品。然而，自2009年以來，福晶科技就已經(jīng)宣布對國外實施技術(shù)封鎖。

福晶科技為什么這么牛呢？當然是有大佬坐鎮(zhèn)咯！

2001年10月，中國科學院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所(物構(gòu)所)與43位自然人共同出資組建了福建福晶科技有限公司，主要從事晶體材料及其器件的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于激光及光通訊領(lǐng)域。

因為隸屬于中科院旗下，福晶科技的股東中有許多的大科學家，他們?yōu)楦＞峁┝嗽S多先進的技術(shù)，其中就包括陳創(chuàng)天院士發(fā)現(xiàn)的KBBF晶體。

我們知道，激光技術(shù)被稱作是20世紀的四項重大發(fā)明之一，經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展，其已廣泛應(yīng)用于高科技領(lǐng)域，例如光顯示，光通信，生物醫(yī)療激光設(shè)備，激光先進制造，航空航天、高能尖端武器等，因此，促進激光技術(shù)的發(fā)展被世界各強國列為了國家級發(fā)展計劃，如美國的“激光核聚變計劃”、德國的“光學促進計劃”、英國的“阿維爾計劃”、日本的“激光研究五年計劃”等。

激光晶體屬于激光設(shè)備的上游關(guān)鍵零部件，所有的激光設(shè)備，都離不了激光晶體，他們必須通過激光晶體的受激輻射，才能發(fā)射出特定頻率的激光。

當前，激光技術(shù)迅猛發(fā)展，激光器也趨向于全固態(tài)，高效率，多功能和小型化方向發(fā)展，使得激光晶體作為高增益介質(zhì)對激光技術(shù)的研究和應(yīng)用過程中占據(jù)越來越重要的位置。

摻釹釩酸釔激光晶體

當然了，實際使用情況更復(fù)雜，因為對應(yīng)于不同的場景需求，很多時候還要增加一個 " 轉(zhuǎn)換器 " ——非線性光學晶體，以此獲得各種不同波長的激光。

雖然擁有了非線性光學晶體，但是波長小于200nm的深紫外波段，一直是個神秘又難以逾越的坎，由于深紫外激光源的缺席，許多重要的科學研究只得擱置。因此，深紫外全固態(tài)激光器的研制也成為了眾多國家一直想要掌握的核心技術(shù)。

資料顯示，美國在70-80年代研究太空激光武器的時候曾研究深紫外波段的激光（176納米波長）攔截來襲洲際導彈的可行性

直到上世紀90年代初，非線性光學晶體接連已經(jīng)將Nd：YAG激光波長從近紅外拓展到可見光，甚至近紫外波長區(qū)。這帶給人們一種隱約的希望：肯定也存在這樣一種非線性光學晶體材料，能使激光波長拓展到深紫外光譜區(qū)。

1991年，陳創(chuàng)天院士利用國家撥款的15萬元項目基金在發(fā)現(xiàn)硼酸鹽系列非線性光學晶體后，運用分子設(shè)計工程學方法發(fā)現(xiàn)了KBBF晶體。5年后，他證實了此晶體可實現(xiàn)深紫外相干光輸出，最短波長達到184.7nm。

陳創(chuàng)天院士

由此，人類開啟了深紫外時代。

KBBF晶體的重要性有多高呢？KBBF晶體全稱為氟硼酸鈹鉀(KBe2BO3F2)，是一種非線性無機光學晶體，有中國科學院理化所經(jīng)過15年的研究首次開發(fā)成功。這種晶體是目前唯一可通過直接倍頻方法實現(xiàn)深紫外諧波光輸出的非線性光學材料。

KBBF晶體能夠縮短激光的波長，裝備該晶體的各種激光器能發(fā)出具有極窄頻寬的紫外光波，可測量固體電子能級的分辨率達到360微電子伏特;并可用于建造 超高分辨率光電子能譜儀、超導測量、光刻技術(shù)等前沿科學研究，對未來的微納米加工、生物醫(yī)學、激光電視等將產(chǎn)生深遠影響。簡單來說，KBBF晶體是國防和民用市場上都無法或缺的重要技術(shù)。

后來，陳創(chuàng)天院士研究組于2005年陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了RBBF、CBBF等非線性光學晶體，從而拿到了完整的KBBF族非線性光學系列晶體。而在此基礎(chǔ)上研發(fā)的深紫外全固態(tài)激光器， 中國是唯一能實用化制造國家。可以說，達到深紫外波段的KBBF晶體技術(shù)，中國領(lǐng)先了美國15年。

深紫外全固態(tài)激光源平臺

2018年10月31日，陳創(chuàng)天院士在北京逝世，而這一天剛好是福晶科技成立17年的日子，陳創(chuàng)天院士領(lǐng)導的研究組和合作者相繼發(fā)明了被譽為“中國牌晶體”的非線性光學晶體BBO、LBO、KVVF、RBBF、CBBF等。
經(jīng)過多年努力，他和科研團隊在國際上首次生長出可直接倍頻產(chǎn)生深紫外激光非線性光學晶體，并發(fā)明棱鏡耦合技術(shù)，他研發(fā)的KBBF晶體棱鏡耦合裝置。目前仍是該晶體唯一的實用化技術(shù)。
當時美國幾家重要研究實驗室和大學，例如IBM公司、斯坦福大學等都向中科院來函，要求提供KBBF棱鏡耦合器件。
他還率先發(fā)展出實用化的深紫外固態(tài)激光源。其中Nd:YVO4激光的6倍頻光源已成功的應(yīng)用于超高分辨率光電子能譜儀，并首次直接觀察到超導體在超導態(tài)時的超導能隙。讓我們一起深切緬懷陳創(chuàng)天院士。

當然了，不僅僅是KBBF晶體，事實上，在激光晶體和非線性光學晶體領(lǐng)域，近幾十年以來，中國人的技術(shù)一直遙遙領(lǐng)先于全球。

陳創(chuàng)天院士發(fā)現(xiàn)的KBBF晶體技術(shù)僅福晶科技掌握，而 LBO、BBO、KTP 等全系列的非線性光學晶體也僅有福晶科技掌握。

其中，福晶科技LBO 晶體全球市場占率 60%，BBO 晶體全球市場市占率 40%，而且福晶已經(jīng)打造了一個由 " 原料合成－晶體生長－定向－切割－粗磨－拋光－鍍膜 " 等工序構(gòu)成的完整產(chǎn)業(yè)鏈。

簡單來說，上中下游一條龍服務(wù)，一點湯水都不給別人喝。

福晶科技

一開始福晶科技還會對西方銷售KBBF晶體，但后來福晶科技發(fā)現(xiàn)KBBF晶體具有重要的戰(zhàn)略意義，2009年，福晶科技開始對國外實施技術(shù)封鎖。

2009年美國《自然》雜志文章《中國藏起了這種晶體》報道中國禁運KBBF晶體

由于KBBF晶體技術(shù)全球僅有我們掌握，美國國防研究和國土安全評估部門對此甚為煩惱。當時美國《自然》雜志刊登文章稱，中國開始禁運KBBF晶體，將對美國相關(guān)領(lǐng)域的研究產(chǎn)生嚴重影響，呼吁開始研制美國自己的KBBF晶體。

美國《自然》雜志文章刊登陳創(chuàng)天院士和他的KBBF晶體，文章中提到，美國曾試圖重金聘請陳院士到美國，被陳創(chuàng)天院士拒絕

這之后，KBBF晶體在西方就成為了稀缺物品，美國科羅拉多大學博爾德分校的固態(tài)物理學家Daniel Dessau之前通過合作得到了一塊KBBF晶體。因為該晶體有一定的使用壽命，Dessau只將其用于最重要的實驗。美國布克海文國家實驗室凝聚態(tài)物理學家Peter Johnson稱陳創(chuàng)天院士也曾允諾給他一塊KBBF，但因限制未能兌現(xiàn)。

也正是從2009年開始，美國政府開始直接對APC公司已經(jīng)8年的KBBF項目撥款，項目啟動資金約15萬美元，此后又在2011年追加50萬美元，完成了項目相關(guān)預(yù)研。此后進入正式的研制開發(fā)階段，迄今項目耗資“數(shù)百萬美元”（具體數(shù)字沒有查詢到）。

總共花費了整整15年的時間，2016年，美國APC（先進光學晶體）公司網(wǎng)站發(fā)布聲明，宣布該公司與克萊門森大學合作，研制出氟代硼鈹酸鉀晶體（KBBF），這種激光晶體能夠用于制造深紫外激光器。

美國APC公司研制的KBBF晶體

該公司聲明稱，他們制造的晶體可以與中國制造的晶體相媲美，在部分關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域超過中國同類材料。聲明中表示，這種晶體將提高美國探測國防威脅的能力，同時也將為科學研究和測量技術(shù)提供新的能力，這種材料被認為是“游戲規(guī)則改變者”。

美國APC公司發(fā)表研制成功KBBF晶體聲明

不過早在2015年，中國福建物構(gòu)所發(fā)現(xiàn)新型無鈹深紫外非線性光學晶體材料LSBO。

中科院表示：深紫外激光由于波長短、能進行更高精度加工的優(yōu)點，在半導體光刻、激光光電子能譜儀和激光切割上具有重要的應(yīng)用。目前，KBe2BO3F2（KBBF）是唯一能實際輸出深紫外激光的非線性光學（NLO）晶體，但是，KBBF含劇毒鈹元素且其晶體層狀生長習性嚴重，因此，急需探索新型深紫外NLO晶體材料。

所以福建物構(gòu)所中科院光電材料化學與物理重點實驗室羅軍華課題組在國家自然科學優(yōu)秀青年基金和趙三根副研究員主持的海西研究院“春苗”人才專項等項目資助下，經(jīng)過不懈探索，發(fā)現(xiàn)了新型無鈹深紫外非線性光學晶體材料LSBO。

LSBO晶體既具有適中的雙折射率，能夠?qū)崿F(xiàn)有效相位匹配倍頻輸出，又具有比KBBF更大的非線性光學效應(yīng)（2.0倍KDP，約相當于KBBF的1.6倍），并且還顯著克服了KBBF晶體所具有的明顯層狀生長習性。

福建物構(gòu)所深紫外非線性光學晶體材料研究獲進展

LSBO晶體的光學透過范圍低至186 nm，且不吸潮、硬度適中、易加工。該晶體有別于傳統(tǒng)的硼鈹酸鹽深紫外非線性光學材料，將成為為下一代深紫外非線性光學優(yōu)秀候選材料，代表了該領(lǐng)域的一個新發(fā)展方向。

簡單來說，經(jīng)過好多年努力，美國終于打破了中國激光晶體封鎖 然而中國新一代晶體已經(jīng)成功。

另外，雖然美國成功研發(fā)了KBFF晶體，但是距離實際應(yīng)用還有一段時間，而到那時，我們的LSBO晶體實用化都已經(jīng)走上日程了。

可以說，美國直接比我們落后了整整一代的差距，我們應(yīng)該為我們的研發(fā)人員所取得的成績而感到驕傲，也希望他們可以取得更加燦爛的成就，助力中國科技大發(fā)展。