У Китаї розробили компактний твердотільний лазер для доступу до раніше недоступного VUV‑діапазону, відкривши нові можливості в наукових дослідженнях, космічних технологіях та виробництві чіпів

Китайські вчені відкрили компактне джерело вакуумно‑ультрафіолетового (VUV) світла

Вчені зі Сіньчжянського технічного інституту фізики та хімії Китаїйської академії наук розробили новий нелінійно‑оптичний кристал ABF (NH₄B₄O₆F). Цей матеріал дозволяє створити на твердотільній основі лазер, що працює у VUV‑діапазоні, що раніше вимагало великих і дорогих синхротронних або плазмових установок.

Що нового?
* Довжина хвилі – 158,9 нм (найкоротший результат для твердотільного лазера).

* Енергія імпульсу – до 4,8 мкДж при 177,3 нм.

* Пікова ефективність перетворення – 7,9 %.

* Розміри – настільний прилад; не потребує величезних вакуумних камер.

Як це працює?
Кристал ABF поєднує в собі:

1. Високу прозорість у VUV‑діапазоні.

2. Сильний нелінійний коефіцієнт, що дозволяє ефективно удвічати частоту (на другій гармоніці).

3. Достатню заломлюваність для фазового узгодження.

У результаті вчені змогли отримати потужний, коротковаговий лазер без використання токсичних речовин (як берилій у KBBF) і громіздких установок.

Чому це важливо?
* Компактність та економічність – твердотільна конструкція скорочує витрати на виробництво й обслуговування.

* Надійність – довший термін служби порівняно з газовими ексимерними лазерами.

* Широкий спектр застосувань:

* надточне травлення матеріалів,

* литографія та контроль якості напівпровідників,

* квантові обчислення,

* спектроскопія надпровідників,

* дослідження хімічних реакцій,

* космічні технології.

Коротка історія
Протягом більш ніж десяти років китайські вчені працювали над цим матеріалом. Їх відкриття опубліковано у останньому випуску журналу Nature. У той час компанія ASML намагалася створити плазмовий лазер з довжиною хвилі 158 нм, але після багатьох років досліджень відмовилася від проекту.

Кристал ABF відкриває нові можливості для доступних і потужних VUV‑лазерів, роблячи їх практичними як у наукових лабораторіях, так і в промисловості.