2005年，相關(guān)技術(shù)申報(bào)了國(guó)際專(zhuān)利并被授權(quán)。2020年，我國(guó)商務(wù)部和科技部聯(lián)合發(fā)文，將“KBBF晶體生長(zhǎng)與棱鏡耦合器件加工技術(shù)”列入限制出口技術(shù)目錄。這成為我國(guó)少有的對(duì)國(guó)外實(shí)行技術(shù)禁運(yùn)的高新技術(shù)。
2007年，一期項(xiàng)目立項(xiàng)后，他們繼續(xù)探索如何將深紫外棱鏡耦合倍頻器件發(fā)展成全固態(tài)深紫外激光源。
理化所研究員張申金是首臺(tái)皮秒175~210納米寬調(diào)諧深紫外全固態(tài)激光源研制過(guò)程的親歷者之一。他記得，2010年，他們度過(guò)了一個(gè)壓力極大的夏天。
皮秒175~210納米寬調(diào)諧深紫外全固態(tài)激光源屬于國(guó)際首創(chuàng)，不僅要實(shí)現(xiàn)實(shí)用化與精密化的樣機(jī)并將其配套到前沿裝備光電子能譜儀上，還要實(shí)現(xiàn)每次開(kāi)機(jī)每天運(yùn)行24小時(shí)，至少連續(xù)運(yùn)行約7天的目標(biāo)。
為滿(mǎn)足光電子能譜儀對(duì)波長(zhǎng)寬調(diào)諧后光束指向的要求，許祖彥和張申金一起討論二倍頻和四倍頻關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題與解決方案，最終自主研發(fā)了高精度350~420納米寬調(diào)諧反向級(jí)聯(lián)二倍頻系統(tǒng)和高精度175~210納米寬調(diào)諧深紫外激光產(chǎn)生、整形及光束指向準(zhǔn)自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)，滿(mǎn)足了整機(jī)要求。
4、受益者
在晶體與激光器技術(shù)被逐一攻克的同時(shí)，“定制化”的深紫外固態(tài)激光裝置平臺(tái)越來(lái)越多。
周興江對(duì)10多年來(lái)的持續(xù)合作攻關(guān)歷程記憶猶新。
2006年，周興江和陳創(chuàng)天、許祖彥初次合作首戰(zhàn)告捷后，他們?cè)谝黄陧?xiàng)目中繼續(xù)合作。一期項(xiàng)目8臺(tái)科學(xué)儀器設(shè)備，周興江團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)了其中兩臺(tái)半的制備工作。
這其中的“半臺(tái)”設(shè)備，指的是調(diào)整周興江此前合作建設(shè)的真空紫外激光角分辨光電子能譜儀。另外兩臺(tái)設(shè)備，一臺(tái)是深紫外激光自旋分辨角分辨光電子能譜儀，另一臺(tái)是基于飛行時(shí)間能量分析器的深紫外激光角分辨光電子能譜儀。
一期項(xiàng)目結(jié)束后，周興江盼望能有一臺(tái)具備極低溫研究環(huán)境的深紫外激光裝備，觀察極低溫條件下超導(dǎo)材料的電子結(jié)構(gòu)，于是又參與了二期項(xiàng)目。
歷時(shí)8年，周興江團(tuán)隊(duì)和陳創(chuàng)天、許祖彥團(tuán)隊(duì)制成國(guó)際首臺(tái)大動(dòng)量極低溫深紫外激光光電子能譜儀，不僅創(chuàng)造了0.8開(kāi)氏度的極低溫紀(jì)錄，還將光子能量提升到7.4電子伏特。至此，科研人員終于能精準(zhǔn)“看清”超導(dǎo)材料的微觀電子結(jié)構(gòu)，探索超導(dǎo)、拓?fù)涞认冗M(jìn)量子材料奇特物性的起源了。
2013年9月，研究人員操作基于飛行時(shí)間能量分析器的深紫外激光角分辨光電子能譜儀。
從2004年合作至今，作為我國(guó)紫外固態(tài)激光裝備研制的見(jiàn)證者和參與者，周興江收獲頗豐。2013年，他因以深紫外全固態(tài)激光前沿裝置為平臺(tái)做出的重要研究成果，榮獲全球華人物理學(xué)會(huì)亞洲成就獎(jiǎng)。今年，他又基于大動(dòng)量極低溫深紫外激光角分辨光電子能譜儀，揭示了鐵基超導(dǎo)配對(duì)機(jī)理中的關(guān)鍵信息，引發(fā)國(guó)際關(guān)注。
深紫外固態(tài)激光裝置的受益者，還有中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)大化所）。深紫外一期項(xiàng)目期間，理化所為大化所定制的深紫外激光源使其發(fā)現(xiàn)了石墨烯對(duì)催化反應(yīng)的調(diào)控作用、石墨烯對(duì)鉑金催化表面反應(yīng)有限域增強(qiáng)效應(yīng)等不少新現(xiàn)象。
除了周興江團(tuán)隊(duì)、大化所團(tuán)隊(duì)外，理化所還與中國(guó)科學(xué)院精密測(cè)量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院團(tuán)隊(duì)合作，用特別定制的深紫外激光研制鋁離子光頻標(biāo)；與中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所團(tuán)隊(duì)合作，研制出高靈敏度深紫外/紅外離子化檢測(cè)質(zhì)譜光譜儀；與中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所團(tuán)隊(duì)合作，研制出深紫外激光調(diào)制反射光譜儀。
從2007年一期項(xiàng)目開(kāi)始，到2023年二期項(xiàng)目驗(yàn)收，我國(guó)科學(xué)家自主研制成功16種20臺(tái)深紫外固態(tài)激光源前沿科研儀器，覆蓋材料、物理、化學(xué)、生命、信息、資環(huán)六大領(lǐng)域。
2013年9月，研究人員在操作深紫外激光光化學(xué)反應(yīng)儀。理化所供圖
5、向遠(yuǎn)而行
經(jīng)過(guò)兩期項(xiàng)目15年的探索，我國(guó)深紫外科研儀器設(shè)備已經(jīng)初步形成“深紫外晶體—激光源—前沿裝備—科學(xué)研究—產(chǎn)業(yè)化”的自主創(chuàng)新鏈條。
