想象一下手电筒的光:柔和而四散,照亮着前方。激光,就像一束训练有素的光——所有光粒子步调一致,朝着同一个方向前进,能量高度集中。这种特性让激光能完成普通光做不到的“精细活”,从超市扫码器到医院手术刀,从光纤通信到舞台灯光秀,背后都有它的身影。
那么,真空紫外激光又是什么?如果把光比作一个大家族,那么不同颜色的光就对应着不同的波长。我们熟悉的可见光,波长从长到短分别是红橙黄绿青蓝紫,但这只是其中一小部分——在紫色光之外,还有波长更短的紫外光,而真空紫外则是紫外光中波长最短的,其波长不足200纳米。
为什么真空紫外激光如此特别?一是能量超高:波长越短,光子能量越强。真空紫外激光如同光的手术刀,能进行原子级别的精密操作。二是“怕空气”:这种激光在空气中极易被吸收,通常需要在真空环境中工作,因而得名。三是制造极难:要产生如此短波长的激光,需要特殊的光频率转换器——非线性光学晶体。
中国的突破在哪里?过去30多年,只有一种晶体(KBBF)能通过非线性光学晶体的直接倍频技术产生200纳米以下的激光。近日,我国科学家成功研制出氟化硼酸铵(ABF)晶体,首次实现158.9纳米的激光倍频输出,创造了该技术手段的世界最短波长纪录。
它会改变什么?在前沿科研领域,助力超导机理、化学反应机理研究等尖端领域;在精密制造领域,实现纳米级超高精度加工;在空间通信领域,为未来卫星通信提供新可能。总之,这项突破,让我们在探索微观世界和尖端技术的道路上拥有了更强的中国制造“利器”。
(本报记者崔兴毅采访整理)
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