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1、KBBF族深紫外非线性光学晶体的发现、生长和应用通过鉴定
2008年7月25日,中国科学院基础科学局会同计划财务局在北京主持召开了“KBBF族深紫外非线性光学晶体的发现、生长和应用”成果鉴定会。鉴定会专家组由9位院士和其他5位同行专家组成,闵乃本院士为鉴定委员会主任。
鉴定委员会听取了项目组的研制报告、测试小组的测试报告以及查新报告和用户使用报告,对相关问题进行了质询,并现场考察了KBBF晶体生长、KBBF棱镜耦合器件的加工和Nd:YAG激光6倍频谐波光的产生装置。经过讨论后一致认为:“KBBF族深紫外非线性光学晶体的发现、生长和应用”研究属原创性发明,主要技术指标处于国际领先地位,拥有自主知识产权,具有重要的学术意义和社会效益,同意通过成果鉴定。
KBBF族晶体是我国在非线性光学晶体研究领域中,继发现BBO、LBO晶体后的第3个中国牌非线性光学晶体,对推动全固态深紫外激光源的发展和应用具有开拓性的作用,也充分证明我国在非线性光学晶体领域继续保持国际领先水平。
鉴定委员会高度评价了中国科学院理化技术研究所、福建物质结构研究所、物理研究所和山东大学晶体材料研究所在长达18年的研究过程中的长期团结合作、强强联合所做出的为世人瞩目的成果。专家及领导还建议今后更多开展国际、国内合作,使这一深紫外非线性光学晶体和光源获得进一步发展和应用。
2、“KBBF族深紫外非线性光学晶体的发现、生长和应用”获2008年北京市科学技术一等奖
2010年2月1日上午,“北京市科学技术奖励大会暨2010年北京市科技工作会议”在北京会议中心隆重召开。北京市委书记刘淇、市长郭金龙出席大会并向获奖人员颁奖。由中科院理化所联合福建物构所、物理所、山东大学申报的“KBBF族深紫外非线性光学晶体的发现、生长和应用”项目获得了2008年北京市科学技术一等奖。陈创天院士代表项目获奖人(陈创天,许祖彦,王继扬,王晓洋,李如康,唐鼎元,王桂玲,张承乾,夏幼南,吴柏昌,朱镛,彭钦军,温小红,罗思扬,崔大复)上台领奖。理化所副所长汪鹏飞、业务处处长王雪松参加了会议。
利用高功率可见/近红外固体激光作为基频光源,通过非线性光学晶体的多极变频技术是获得高光束质量、窄线宽深紫外(波长短于200nm)全固态激光源的最有效方法,其关键材料是可直接倍频到深紫外波段的非线性光学晶体。
在长达18年的研究过程中,项目完成人运用分子工程设计学方法,发现了KBBF族非线性光学晶体。并针对此晶体层状习性严重、易解理这一缺点,发明了一种棱镜耦合技术(PCT),从而无需对晶体进行角度切割,只需在晶体表面实施超光滑抛光加工,就可制作成激光倍频、和频器件,使这类晶体的实用化问题得到解决。此技术已获得中、美、日三国专利授权。
本项目还发明了“局域自发成核助熔剂生长KBBF单晶技术”,通过自主设计并制作的密闭式坩埚和特殊炉型,以及相应的晶体生长工艺规范,实现了大尺寸KBBF晶体的生长及其质量控制。解决了精密光学加工、光接触棱镜制作等一系列关键技术,形成了KBBF-PCT器件的小批量生产能力,使我国成为国际上唯一能够研制和生产实用化、精密化深紫外激光源的国家。首次实现了Nd基激光的6倍频177.3nm谐波光有效功率输出;首次实现了Ti:Sapphire激光的4倍频谐波光的有效功率输出;首次实现了Ti:Sapphire激光的4倍频180nm→220nm可调谐激光输出。