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　　第一章 人工晶體，促進(jìn)全固態(tài)激光器發(fā)展

　　我不入地獄，誰入地獄！

　　1974年，福州，全國晶體生長學(xué)術(shù)會議。

　　參會的專家學(xué)者深刻認(rèn)識到：現(xiàn)在世界上所有的非線性人工晶體材料都是國外發(fā)現(xiàn)的，我們總是跟著國外走，這樣下去是不行的。但當(dāng)時所有晶體材料都是像貝爾實驗室那樣的國際頂尖的科研單位研制出來的，對于中國人是否有能力做出自己的晶體，大家都有些信心不足。當(dāng)時中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所的創(chuàng)始人盧嘉錫院士斬釘截鐵地說了一句：“我不入地獄，誰入地獄！”。會后，物構(gòu)所的研究人員熱情高漲，決心一定要做出中國人自己的晶體材料。文革結(jié)束后，1977年陳創(chuàng)天被當(dāng)時物構(gòu)所所長盧嘉錫院士任命為非線性光學(xué)材料探索組組長，正式開始了新型非線性光學(xué)晶體材料的探索。

　　1979年，他們發(fā)現(xiàn)低溫相偏硼酸鋇（即β—BaB2O4，簡稱BBO）可能是一種新的非線性人工晶體。在此基礎(chǔ)上，又經(jīng)過3年的努力，終于確定BBO晶體是一種應(yīng)用價值很高的紫外非線性人工晶體。

　　1986年5月，陳創(chuàng)天代表他的課題組和美國斯坦福大學(xué)拜爾（Byer）教授研究組共同在美國舊金山召開的激光光電子會議上作了有關(guān)我國BBO晶體非線性光學(xué)性能的報告，引起了轟動。這次會議后，BBO晶體正式被國際學(xué)術(shù)界認(rèn)可為一種優(yōu)秀的非線性人工晶體。兩年后，他們又發(fā)明了三硼酸鋰（即LiB3O5簡稱LBO）晶體。由于BBO、LBO晶體首先由中國科學(xué)家發(fā)明，而且性能優(yōu)異，應(yīng)用前景看好，因此在國際上被譽為“中國牌晶體”。

　　1986年，BBO晶體獲中國科學(xué)院科技進(jìn)步特等獎。1990年，LBO晶體獲中國科學(xué)院發(fā)明一等獎；1991年獲國家發(fā)明一等獎。BBO、LBO晶體還分別于1987、1989年獲美國光電子產(chǎn)業(yè)界頒發(fā)的十大光電子產(chǎn)品獎。

　　這兩種晶體作為激光頻率轉(zhuǎn)換晶體材料已經(jīng)在激光高科技產(chǎn)業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，是最具有工業(yè)應(yīng)用價值的三種非線性人工晶體中的兩種。另一種磷酸鈦氧鉀KTiOPO4晶體（簡稱KTP）是美國杜邦公司發(fā)明的，但我國攻克了KTP晶體熔鹽法關(guān)鍵生長技術(shù)。1986年，在山東大學(xué)蔣民華院士的主持下，KTP晶體作為我國第一個高科技產(chǎn)品出口到先進(jìn)工業(yè)國家，是當(dāng)時高技術(shù)產(chǎn)品“零的突破”，25年來，KTP晶體生長技術(shù)不斷改進(jìn)，質(zhì)量提高、價格降低，使KTP晶體得到普及應(yīng)用，有力地促進(jìn)了中低功率激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

　　以光學(xué)超晶格為代表的微結(jié)構(gòu)光學(xué)晶體是一種新型非線性光學(xué)材料，以這種晶體研制成的全固態(tài)激光器可以進(jìn)一步拓展激光器的工作波長，在科學(xué)研究、高技術(shù)和工業(yè)應(yīng)用方面發(fā)揮獨特作用。南京大學(xué)閔乃本院士研究組基于光學(xué)超晶格基礎(chǔ)研究成果，在863計劃的支持下，完成了小型全固態(tài)紅、綠、藍(lán)三基色激光器和準(zhǔn)白光激光器等樣機的研制；包括光學(xué)超晶格在內(nèi)的“介電體超晶格材料的設(shè)計、制備、性能和應(yīng)用”的研究成果獲得2006年國家自然科學(xué)一等獎。基于光學(xué)超晶格的全固態(tài)激光器有可能作為一種技術(shù)方案在激光顯示、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域獲得重要的應(yīng)用。此外，我國大尺寸磷酸二氫鉀（KDP）等晶體的生長也滿足了我國國防高科技的急需，在超大功率激光工程中獲得應(yīng)用。

　　先進(jìn)的人工晶體要為我所用！