深紫外固態雷射源

深紫外固態雷射源

中科院自20世紀90年代初開始研究深紫外非線性光學晶體和雷射技術,經過20多年努力,在國際上首次生長出可直接倍頻產生深紫外雷射非線性光學晶體,並發明稜鏡耦合技術,率先發展出實用化的深紫外固態雷射源,使中國成為當今世界上唯一掌握深紫外全固態雷射技術的國家。

中國研究

深紫外固態雷射源 深紫外固態雷射源

中科院自20世紀90年代初開始研究深紫外非線性光學晶體和雷射技術,經過20多年努力,在國際上首次生長出可直接倍頻產生深紫外雷射非線性光學晶體,並發明稜鏡耦合技術,率先發展出實用化的深紫外固態雷射源,使中國成為當今世界上唯一掌握深紫外全固態雷射技術的國家。

光源裝備

中國科學家利用獨創、獨有的深紫外技術和深紫外雷射非線性光學晶體,已成功研製出深紫外雷射拉曼光譜儀、深紫外雷射發射電子顯微鏡等8台深紫外固態雷射源前沿裝備,均為當今世界所獨有的科研利器,居深紫外領域國際領先地位。

中國科學院總投資1.8億元人民幣的深紫外固態雷射源前沿裝備研製項目,2008年啟動實施以來進展順利,現已研製成功的8台前沿裝備還包括深紫外雷射光化學反應儀、深紫外雷射光致發光光譜儀、深紫外雷射自旋分辨角分辨光電子能譜儀、深紫外雷射原位時空分辨隧道電子譜儀、基於飛行時間能量分析器的深紫外雷射角分辨光電子能譜儀等國際領先水平的儀器設備,另外1台光子能量可調深紫外雷射光電子能譜儀。

套用實例

光電子能譜儀

真空紫外雷射超高能量解析度光電子能譜儀,藉助這台雷射光電子能譜儀的超高解析度,我們能夠更仔細地了解固體的特性,這將大大促進人們對固體材料中各種奇異電子特性的了解。

193nm光刻技術

193nm光刻技術是大規模集成電路製造業中的主流技術,在這一技術中,要求有兩種光源:一種是照明光源,一種是高精度母版製作所需的相干光源。由於沒有適合的全固態雷射光源,因此多數使用電子束光刻技術,但效率低,成本高。如果能夠獲得100mW的193nm的全固態窄頻寬相干光源,將有可能取代電子束用於積體電路母版製作。

化學動力學

深紫外全固態雷射源由於每個光子能量高,線寬窄,從而將在分子的激發光分解、自由基反應,超激發態分子等方面開拓新的研究領域。這一光源比現有的同步輻射、原子燈深紫外光源在能量解析度、光子流密度、偏振特性等方面有很大的優越性。

光電子發射顯微鏡

使用177.3nm的雷射源,通過激發固態表面電子並使用磁場電子路徑的控制,並通過光電倍增管成像,將大大提高表面成像的解析度和對各種圖像的物理、化學內涵解釋。

套用意義

深紫外固態雷射源技術與裝備在物理、化學、材料、信息、生命、資環等學科領域均有重大套用價值。世界上深紫外波段科研裝備存在能量解析度低、光子通量小等不足,已不能滿足深紫外波段前沿科學發展需求。中科院在稜鏡耦合器件上已獲中、美、日專利,使我國成為世界上唯一能夠研製實用化、精密化深紫外固態雷射源的國家。

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