В Китае разработали компактный твердотельный лазер для доступа к ранее недоступному VUV‑диапазону, открыв новые возможности в научных исследованиях, космических технологиях и производстве чипов

Китайские ученые открыли компактный источник вакуумно‑ультрафиолетового (VUV) света

Учёные из Синьцзянского технического института физики и химии Китайской академии наук разработали новый нелинейно‑оптический кристалл ABF (NH₄B₄O₆F). Этот материал позволяет создать на твердотельной основе лазер, работающий в VUV‑диапазоне, что ранее требовало больших и дорогих синхротронных или плазменных установок.

Что нового?

* Длина волны – 158,9 нм (самый короткий результат для твердотельного лазера).
* Энергия импульса – до 4,8 мкДж при 177,3 нм.
* Пиковая эффективность преобразования – 7,9 %.
* Размеры – настольный прибор; не требует огромных вакуумных камер.

Как это работает?

Кристалл ABF сочетает в себе:
1. Высокую прозрачность в VUV‑диапазоне.
2. Сильный нелинейный коэффициент, позволяющий эффективно удваивать частоту (на второй гармонике).
3. Достаточную преломляемость для фазового согласования.

В результате ученые смогли получить мощный, коротковолновый лазер без использования токсичных веществ (как бериллий в KBBF) и громоздких установок.

Почему это важно?

* Компактность и экономичность – твердотельная конструкция сокращает затраты на производство и обслуживание.
* Надёжность – более длительный срок службы по сравнению с газовыми эксимерными лазерами.
* Широкий спектр применений:
* сверхточное травление материалов,
* литография и контроль качества полупроводников,
* квантовые вычисления,
* спектроскопия сверхпроводников,
* исследование химических реакций,
* космические технологии.

Краткая история

На протяжении более чем десяти лет китайские ученые работали над этим материалом. Их открытие опубликовано в последнем выпуске журнала Nature. В то время компания ASML пыталась создать плазменный лазер с длиной волны 158 нм, но после многих лет исследований отказала от проекта.

ABF‑кристалл открывает новые возможности для доступных и мощных VUV‑лазеров, делая их практичными как в научных лабораториях, так и в промышленности.