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超晶格激光 闵乃本的主要成就

2021-04-28知识7

激光应用于那些领域 目前激光已广泛2113应用到激光焊接、5261激光切割、激光打孔(包括斜4102孔、异孔、膏药打孔、1653水松纸打孔、钢板打孔、包装印刷打孔等)、激光淬火、激光热处理、激光打标、玻璃内雕、激光微调、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封装、激光修复电路、激光布线技术、激光清洗等。经过30多年的发展,激光现在几乎是无处不在,它已经被用在生活、科研的方方面面:激光针灸、激光裁剪、激光切割、激光焊接、激光淬火、激光唱片、激光测距仪、激光陀螺仪、激光铅直仪、激光手术刀、激光炸弹、激光雷达、激光枪、激光炮…,在不久的将来,激光肯定会有更广泛的应用。激光武器是一种利用定向发射的激光束直接毁伤目标或使之失效的定向能武器。根据作战用途的不同,激光武器可分为战术激光武器和战略激光武器两大类。武器系统主要由激光器和跟踪、瞄准、发射装置等部分组成,目前通常采用的激光器有化学激光器、固体激光器、CO2激光器等。激光武器具有攻击速度快、转向灵活、可实现精确打击、不受电磁干扰等优点,但也存在易受天气和环境影响等弱点。激光武器已有30多年的发展历史,其关键技术也已取得突破,美国、俄罗斯、法国、以色列等国都成功进行了各种激光。

闵乃本的主要成就 闵乃本于20世纪60年代初开始从事晶体生长、晶体缺陷与晶体物性研究。他在国内首次研制成功“电子束浮区区熔仪”并制备成功钼、铌、钨等体心立方高熔点金属单晶体。该工作于1964年获国家计委、国家经委与国家科委颁发的工业新产品奖二等奖。1960—1982年,闵乃本与合作者共同发展了能显示位错线与位错网络的蚀象方法,确定了体心立方高熔点金属中构成亚晶界的位错结构与位错组态。他们首次观察到螺位错的端点双折射象并发展了包含内应力的弹光与弹性各向异性立方晶体中螺位错端点象的成像理论。他们关于晶体缺陷的研究于1982年获国家自然科学奖二等奖。闵乃本与合作者提出了各向异性变键模型,系统地研究了原子的多体交互作用在晶面对表面能、台阶能、表面粗糙化以及晶体生长动力学的影响。在热致表面粗糙化方面的成果,使闵乃本于1983年获美国犹他大学等单位联合颁发的“大力神”奖。闵乃本将超晶格的概念由半导体推广到介电体,发现了一系列新颖的现象与效应,并且证明了这些现象与效应在光电子产业中有重大应用,例如非线性光学频率的转换、光学双稳、微波波段极化激元(Polariton)的激发等。他在该领域首次制备成功具有周期铁电畴结构的铌酸锂,稍后被称为光学超。

闵乃本的研究成果 1986年,闵乃本提出“介电体超晶格”材料的概念,并设想将准晶结构引入介电体超晶格中。经过近3年探索,闵乃本和学生朱永元教授等建立了“准周期超晶格”的理论,并预言“一块准周期的介电体超晶格有可能将一种颜色激光同时转换成三四种颜色的激光”。1992年起,课题组人员集体攻关,用两年多时间成功推出“室温图案极化制备介电体超晶格”新技术。1995年,课题组用这种新技术制备出周期超晶格。1996年制备出同时能出二种颜色激光的准周期介电体超晶格。2005年,课题组利用自行研制的介电体超晶格,研制成功全固态超晶格红、绿、蓝三基色和白光激光器,制出样机,取得了4项国内发明专利和1项美国发明专利。介电体超晶格的应用受到国际同行关注。据介绍,“介电体超晶格”材料如用于制造医用激光器,既可查病灶,又可用于治病,医用前景广阔。

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