從原始社會(huì)崇拜和利用光，到現(xiàn)代社會(huì)研究與應(yīng)用光，人類(lèi)“追光”的歷史貫穿了整個(gè)文明發(fā)展歷程。
發(fā)現(xiàn)日光有7種顏色、發(fā)現(xiàn)無(wú)線電波可以用來(lái)通信、發(fā)現(xiàn)紫外線能夠殺菌、發(fā)現(xiàn)X射線和伽馬射線能夠透視物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)……激光發(fā)明后，“追光者”們探索的光的波長(zhǎng)，從可見(jiàn)光的400至700多納米一直縮短至紫外線的300多納米。
當(dāng)時(shí)間走進(jìn)20世紀(jì)末，人們有了新目標(biāo)——進(jìn)軍波長(zhǎng)小于200納米的深紫外光。
與此前所有的光學(xué)發(fā)展史不同，這次，跑在最前面的“追光者”是中國(guó)人。
1、勇闖“無(wú)人區(qū)”
深紫外激光具有波長(zhǎng)短、能量分辨率高、光子通量密度大等特點(diǎn)，在激光光刻、激光微加工等領(lǐng)域頗具應(yīng)用價(jià)值。一些先進(jìn)科學(xué)儀器也會(huì)將其作為“探針”，探明物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)際激光學(xué)界普遍認(rèn)為200納米是一道難以跨過(guò)的坎，誰(shuí)能邁過(guò)去，率先造出實(shí)用化、精密化的深紫外激光源，誰(shuí)就能搶占深紫外領(lǐng)域制高點(diǎn)。
這一挑戰(zhàn)深深吸引了中國(guó)科學(xué)家。我國(guó)人工晶體專(zhuān)家陳創(chuàng)天早在1990年就注意到氟代硼鈹酸鉀（KBBF）晶體及其光學(xué)特性。1996年，他和激光專(zhuān)家許祖彥利用多波長(zhǎng)寬調(diào)諧光參量放大器，首次產(chǎn)生出184.7納米的激光，為打破200納米“魔咒”帶來(lái)了希望。
2001年，已調(diào)入中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)理化所）工作的陳創(chuàng)天帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成功生長(zhǎng)出實(shí)用的KBBF晶體，這是世界上唯一能直接倍頻產(chǎn)生深紫外激光的非線性光學(xué)晶體。
而許祖彥從上世紀(jì)80年代末起，就懷著“填補(bǔ)空白”的初心，嘗試研制深紫外激光器。
于是，陳創(chuàng)天和許祖彥，一位手握晶體技術(shù)、一位手握激光技術(shù)，兩人一拍即合，決定聯(lián)手闖一闖深紫外的“無(wú)人區(qū)”。
他們首先要找到有深紫外激光使用需求的用戶，據(jù)此設(shè)計(jì)并制造相應(yīng)的深紫外激光器。為了尋找合作用戶，接下來(lái)3年多的時(shí)間里，年逾六十的許祖彥變身“推銷(xiāo)員”，在全國(guó)各地十幾個(gè)研究機(jī)構(gòu)穿梭游說(shuō)，詳細(xì)講解深紫外激光在科學(xué)研究中的潛力。
當(dāng)時(shí)，他被問(wèn)到最多的一個(gè)問(wèn)題是，“這個(gè)領(lǐng)域在國(guó)外有哪些論文？國(guó)際上有沒(méi)有類(lèi)似的事例？”每次，許祖彥都如實(shí)地說(shuō)：“目前全世界還沒(méi)有其他人從事這一研究，只有我們發(fā)表過(guò)文章。”結(jié)果，他不出意料地總是無(wú)功而返。
正當(dāng)許祖彥和陳創(chuàng)天一籌莫展時(shí)，兩封郵件帶來(lái)了轉(zhuǎn)機(jī)。
郵件來(lái)自剛從美國(guó)訪學(xué)回來(lái)的中國(guó)科學(xué)院物理研究所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)物理所）研究員周興江?；貋?lái)前，周興江在美國(guó)斯坦福大學(xué)同步輻射實(shí)驗(yàn)室工作，研究高溫超導(dǎo)材料內(nèi)部的電子狀態(tài)?；貒?guó)后，由于當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)還沒(méi)有適用的同步輻射光源裝置，他一時(shí)間找不到合適的科研平臺(tái)。
2004年5月的一天，周興江無(wú)意中在一本國(guó)際刊物上看到陳創(chuàng)天和許祖彥發(fā)表的論文，他們用許祖彥研制的世界首臺(tái)多波長(zhǎng)寬調(diào)諧光參量放大器實(shí)現(xiàn)了184.7納米的深紫外全固態(tài)激光。這讓周興江眼前一亮：“我的研究有沒(méi)有可能用深紫外激光器實(shí)現(xiàn)呢？”按照論文作者信息，他給許祖彥和陳創(chuàng)天各發(fā)了一封郵件，很快就收到回復(fù)和邀約。周興江也因此成為第一位合作用戶。
在財(cái)政部專(zhuān)項(xiàng)基金及中國(guó)科學(xué)院儀器設(shè)備研制和改造項(xiàng)目支持下，經(jīng)過(guò)多方共同努力，這次合作首戰(zhàn)告捷。2006年底，他們以深紫外激光為光源，研制出國(guó)際首臺(tái)“真空紫外激光角分辨光電子能譜儀”，并測(cè)量出電子的能量和動(dòng)量。看著電腦上顯示的能譜圖，周興江難掩心中激動(dòng)：“比第三代同步輻射光源光電子能譜儀的精度還要高！”
有了成功的經(jīng)驗(yàn)，陳創(chuàng)天和許祖彥更加堅(jiān)定了走下去的信心。2007年，財(cái)政部和中國(guó)科學(xué)院共同設(shè)立“國(guó)家重大科研裝備項(xiàng)目”試點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)?！吧钭贤夤虘B(tài)激光源前沿裝備研制”（以下簡(jiǎn)稱(chēng)一期項(xiàng)目）成為首批啟動(dòng)的8個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目之一，目標(biāo)是研制8類(lèi)實(shí)用化、精密化深紫外固態(tài)激光源。項(xiàng)目由理化所牽頭，許祖彥和陳創(chuàng)天擔(dān)任首席科學(xué)家。
2009年3月，國(guó)際首臺(tái)納秒深紫外固態(tài)激光源實(shí)用化樣機(jī)研制成功。左一為許祖彥，左二為一期項(xiàng)目總指揮詹文山。
