到底是一项什么样的科技，能卡美**工的脖子，还做到全球第一？

2023-07-02 旦百知Sir

我国科技领先美国15年！

这并不是幻想，而是我国实力如此，这就是激光晶体。

到底是一项什么样的科技，能够卡住美**工发展的脖子，还能做到全球第一呢？

那这些晶体有什么作用呢？

大家小时候都知道三棱镜的试验，将三棱镜的一面对着太阳光，就会出现彩虹一样的七色光，这是因为阳光在穿过三棱镜时，被其内部特殊的材料性质，分解变成不同波长的光线，从而展现出不同的颜色。

这些晶体就可以将普通的光，转化成特定颜色且具有极强辐射性的光线，这就是激光技术，20世纪四项重大发明之一。

被称为最快的刀、最准的尺、最亮的光，因其原理是原子受激辐射的光而得名“激光”。

原子中的电子吸收能量之后，从低能级跃迁到高能级，再从高能级回落到低能级的时候所释放的能量以光子的形式放出，被激发出来的光子束中光子的光学特性非常一致。相当于这些光子就好像从流水线上被**出来的，每一个的颜色和运动方向都一样，所以激光相比自然光具有单色性，很好的方向性以及高亮度的特点。

激光技术的原理看起来似乎非常简单，但事实并非如此，在自然界中几乎不存在合适的光学晶体可以直接使用，因为在实际应用上来讲，激光的变化情况非常复杂，应对不同的场景需求激光的波长也需要随之改变，所以此时就需要一种特殊的非线性光学晶体，将这些光线进行二次处理，制造出不同波长的激光。

激光的应用范围很广泛，有激光打标、激光**、激光切割、光纤通信、激光雷达等等。

这项技术一经问世就引发了全世界的关注，各个国家都争先恐后地开始激光技术方面的研究，比如美国的激光核聚变计划，英国的阿维尔计划，德国的光学促进计划，日本的激光研究五年计划等等，力图在世界激光技术领域取得领先地位。

我国在这方面自然也不甘落后，隶属中科院旗下，主要负责研发生产和销售晶体材料的福晶科技诞生了，由我国科学院福建物质结构研究所，以及43位物质研究员共同出资组建，公司产品广泛应用于激光和光通讯领域。

在陈创天院士的带领下，他的团队率先发现了BBO和LOB两种非线性光学效应的晶体，很快就占据了全球市场80%的份额。

而在激光技术领域，最难突破的就属深紫外激光技术了。

陈创天院士在1995年研制出的KBBF非线性光学晶体，是世界上唯一一个可以直接以倍频速度，将光线转化为波长低于200纳米的深紫外激光，甚至其波长可达到176纳米，一度使我国的激光技术处于世界领先地位。

当年我国对于KBBF晶体材料并没有**出口，反而向全世界推广，邀请各国一同研究发展激光技术，但逐渐地我们发现一些西方国家，将这些非线性晶体材料大量用于研制激光**，就于2009年立即禁止KBBF晶体出口，美国的激光**研究一度停滞长达15年。

一下子失去了研制激光**的关键材料，美国一度气急败坏。

《自然》**还专门刊登文章，声称我国将KBBF晶体隐藏对美国相关领域的研究生产造成非常严重的**影响，并呼吁美国研制自己的KBBF晶体，在技术**这一块，美国可以说是贼喊捉贼了，不提当年对于我国核研发的技术**，就算现在的5nm芯片也是处处阻拦。

美国政府从2009年开始，直接对APC公司已经8年的KBBF项目拨款，项目启动资金约15万美元，并且在2011年又追加50万美元，极力研发KBBF非线性晶体。

美国也确实研制出了KBBF晶体，2016年美国APC公司正式宣布与克莱门森大学合作，已经研制出了KBBF晶体，并且声称在部分关键技术已经，超过我国的同类型材料，并表示这种晶体将提高美探测国防威胁的能力，同时也将成为科学研究和测量技术提供新的能力，还说这种材料是“游戏规则改变者”。

不过美国还是高兴得太早了，美国用了15年的时间才突破这层技术**，只不过突破了这一层还有下一层。

KBBF晶体含剧毒铍元素且其晶体层状生长习性严重，因此就需要新型非线性晶体材料，而早在2015年，我国福建物构所就对外披露，他们发现了一种新型的非线性光学晶体材料LSBO。

LSBO晶体中不含铍元素，还显著克服了KBBF晶体所具有的明显层状生长，不止具有适中的双折射率，能够实现有效倍频输出。

比起KBBF具有更大的非线性光学效应，且LSBO晶体材料不吸潮、硬度适中、易加工，并且具有比KBBF更大的非线性光学效应，将成为下一代深紫外非线性光学的优秀候选材料。

美国辛苦15年的科研成果，再一次被我国远远地甩开，在非线性晶体材料研发方面，可以说美国整整落后我国一代。

长久以来我国在一些高科技领域都受限于人，但我国仍然有一代又一代的科学家，在科研方面日复一日的努力，落后我们会承认，领先也不会自大，相信我国总有各领域都可以不再受限于人的一天。