在近代科学领域而言，中国属于后发者，发达国家对中国的技术封锁和“卡脖子”可谓司空见惯，长期以来，这给中国技术发展造成了巨大的困扰。然而在一项技术上，中国也曾经反过来“卡”美国的“脖子”，令美国在技术壁垒面前长年顿足，这就是对实用化深紫外全固态激光器的研发。

01

深紫外全固态光学激光器在精密加工、光谱分析、军事领域均有着广泛的应用，研发属于自己的国产实用化深紫外全固态激光器，多年前就已经被提上日程。而其中的关键之一，在于找到电光转化率和光学性质足够优异，能够满足非线性光学需求的晶体。

然而，科学的研究不太可能一帆风顺，在深紫外固态激光器的研发中也不例外。中国材料科学本来基础就十分薄弱，在浩如烟海的光学晶体材料中寻找需要的晶体，其困难度可想而知。

这个任务最终落在了中国科学院福建物质结构研究所的陈创天团队身上。陈创天院士是著名的“非线性光学效应的阴离子基团理论”提出者，曾有过BBO晶体，LBO晶体的研发经历，是当时的最佳人选。

经过夜以继日的长期攻关，在无数次的尝试与失败后，1990年，陈创天和他的团队终于发现了符合要求的氟代硼铍酸钾晶体，也被简称为KBBF晶体。这一晶体能实现深紫外频率（176nm）上的高效光输出，具备独一无二的光学性能。随后，陈创天团队又解决了晶体生长厚度、棱镜耦合等问题，将这一宝贵成果推向了实践应用层面。

陈创天院士

02

最初，中国并未完全意识到KBBF晶体的重要意义，向全球市场敞开提供这一晶体。直到我国发现该晶体除了在科技上有广泛运用外，在军事国防领域，还能有更加重要的作用，甚至被运用于反导系统，中国才及时意识到了这一晶体的非凡意义。

据中国科技新闻学会主办的期刊《科学中国人》2007年第12期介绍称，KBBF晶体的发明及应用是我国科学家集成创新的一个突出成果，是我国自主知识产权具有国际领先水平的核心技术之一，特别是在光电子能谱仪上的应用领域。KBBF晶体的棱镜耦合装制暂时不对美国出售，以保护我国先进仪器设备的研制，这也是我国在高技术领域第一次对发达国家说“不”。随后，2009年中国正式终止其出口，从此KBBF晶体成为了中国的专属。

消息一经传出，外国从业者对此一片哗然。诸多先进设备对该晶体早已形成依赖，KBBF晶体买不到，这些精密光学设备顿时成为了实验室里的摆设。然而无论如何，技术封锁已成定局，美国也不得不在重压之下牵头进行KBBF晶体的仿制研发工作。

03

直到2016年，美国终于在KBBF晶体研发上宣告突破，美国APC（先进光学晶体）公司与克莱门森大学合作，终于研制出氟代硼铍酸钾晶体（KBBF）。该公司声称，这一研发成果在性能上更为优异，能够进一步推动深紫外激光领域“规则改变”。

然而，中国并未坐实美国在这一领域的赶超。KBBF晶体虽然光学性质能满足深紫外需求，然而其含有剧毒的化学元素铍，加工存在一定的人员安全风险，且晶体层状生长习性严重，迫切需要寻找新的替代品。2015年，中科院福建物构所率先研发出新的LSBO晶体，LSBO晶体不含有金属铍，在工业生产中更为方便，特别是该晶体既具有合适的双折射率，能够实现有效相位匹配倍频输出，又具有比KBBF更大的非线性光学效应成为替代KBBF晶体的重要材料。

在非线性光学晶体领域，中国抓住了稍纵即逝的时代机遇，一举奠定了深紫外全固态激光器率先突破的基础。光刻机是深紫外激光器的高端应用市场，期待在包括激光器在内的多领域技术支撑下，中国能早日在光刻机领域取得突破，摘取新的“工业皇冠上的明珠”。