来源：观察者网（ID：guanchacn）

作者：堵开源

　　今天，朋友圈小范围地在刷一条消息《15年努力，美国打破中国激光晶体封锁》。

　　一开始没注意，后来仔细看了下标题发现：啊呀！这不对啊！是美国打破中国技术封锁啊？！咋回事儿？

　　原来，2016年2月早些时候，美国APC（先进光学晶体）公司网站发布声明，宣布该公司与克莱门森大学合作，用15年的时间终于研制出氟代硼铍酸钾晶体（简称KBBF），这种激光晶体能够用于制造深紫外激光器。

　　声明中说，2009年中国开始禁止向国外提供这种具有战略意义的晶体。该公司声明称，他们制造的晶体可以与中国制造的晶体相媲美，在部分关键技术领域超过中国同类材料。（啊！好熟悉的话语！泪目！）

　　声明中还表示，这种晶体将提高美国探测国防威胁的能力，同时也将为科学研究和测量技术提供新的能力，这种材料被认为是“游戏规则改变者”。

　　不过，这家美国公司并没有高兴多久，因为中国在这个领域并没有坐等美国的赶超。

　　据中科院网站报道，2015年8月，中国福建物构所发现新型无铍深紫外非线性光学晶体材料LSBO。报道称，新发现的LSBO晶体有望成为下一代深紫外非线性光学晶体的优秀候选材料。

△2009年，美国《自然》杂志文章《中国藏起了这种晶体》报道中国禁运KBBF晶体

　　那么，这种让美国人委屈了15年的晶体到底是什么？根据美国APC公司网站上发表的声明，我们可以略知一二：

　　KBBF是一种非线性光学晶体材料，它能够将激光转化为无可比拟的176纳米波长（深紫外）激光，从而可以制造出深紫外固体激光器。这一项目花费了15年时间和数以百万计的美元。

　　世界上第一块KBBF晶体是由中国科学院陈创天院士领导的研究组（1990年发现）制造出来的，中国最初向全世界的研究者开放提供KBBF晶体。然而，到了2009年，中国意识到这种晶体的战略意义，随即停止对外出口。

　　据悉，KBBF在高功率状态下紫外线性能比上一代BBO晶体性能好两倍，并能够用于制造超高速激光扫描设备，这将大大提高美国国防和国土安全威胁探测能力，对美国科学研究和精密测量能力的提高而言，KBBF具有“规则改变者”的意义。目前，APC公司还在继续进行这种产品的开发。（APC公司声明译完）

　　国内相关评论员表示，据国内相关资料，我国最早在1990年发现KBBF晶体，这种晶体是我国科技工作者首先提出并研制成功，在紫外线波段性能全面优于当时已经发现的任何材料。它的研制成功在国外引起巨大反响。

　　1990年时，中国用这种材料实现了低至204.8纳米相位匹配的二次谐波的发生。

　　它是用于短脉冲（<1纳秒）、高功率（1兆瓦）激光器的很有希望的材料，在红外、可见、紫外光区的激光倍频、和频及光参量振荡器件中有广泛的应用。

△美国APC公司发表研制成功KBBF晶体声明

　　2013年9月9日，中科院网站公布，我国深紫外固态激光源系列前沿装备日前通过验收，我国成为世界上唯一能够制造实用化深紫外全固态激光器的国家。

　　报道提到，上世纪90年代初，在发现硼酸盐系列非线性光学晶体后，中科院院士陈创天的研究团队经过十余年的努力，在国际上首先生长出大尺寸KBBF晶体。

　　KBBF晶体是目前唯一可直接倍频产生深紫外激光的非线性光学晶体，是在非线性光学晶体研究领域中，继硼酸钡、三硼酸锂晶体后的第三个“中国产”非线性光学晶体。

　　关于KBBF晶体基础上制造的深紫外波段激光的应用，文章提到，如今，这8台科学仪器已经在石墨烯、高温超导、拓扑绝缘体、宽禁带半导体和催化剂等研究中获得了重要结果。

　　以深紫外激光光发射电子显微镜（PEEM）为例，目前国际上最先进的光发射电子显微镜空间分辨率最高为20nm，而采用全固态激光器后能提高到3.9nm。中科院大连化物所利用这台仪器开展了石墨烯/Ru(0001)表面插层反应原位观测，为石墨烯等光电子材料发展和应用提供了强有力的研究手段。

　　专家透露，目前2mm以下的KBBF晶体已可小批量生产，满足国内市场需求。8台科学仪器中，PEEM正在逐步进行产业化尝试。

　　“晶体—光源—装备—科研—产业化，深紫外固态激光源前沿装备研制项目打造了一条自主创新链，涵盖了从提出原创科学思想到实现应用成果这一完整的科学价值链，为学科交叉面广、跨度大、探索性和工程性很强的原创性重大科研装备创新积累了经验，也为中科院各业务管理单元合理分工、深度融合、协力创新提供了典型样本。”中科院院长白春礼评价道。

　　值得注意的是，美国《自然》杂志文章刊登陈创天院士和他的KBBF晶体，文章中提到，美国曾试图重金聘请陈院士到美国，被拒绝。

　　那么，KBBF晶体到底有哪些实际应用呢？

　　KBBF是制造1兆瓦脉冲激光器的理想材料，美国YAL-1激光反导试验飞机的发射功率就是1兆瓦。不过，深紫外波段激光在大气层内没有实用意义，很容易被大气吸收。

　　资料显示，美国在70-80年代研究太空激光武器的时候，曾研究深紫外波段的激光（176纳米波长）拦截来袭洲际导弹的可行性。

本期编辑：胡洪江、胡程远