我國(guó)作為一個(gè)人口眾多的發(fā)展中國(guó)家，在很多技術(shù)、行業(yè)領(lǐng)域都長(zhǎng)期處于缺少自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)、缺少自己的核心技術(shù)、缺少自己的核心競(jìng)爭(zhēng)力的被動(dòng)境地。而“創(chuàng)建前沿”，使科學(xué)技術(shù)走在科學(xué)研究*前沿，更有利于推動(dòng)我國(guó)相關(guān)研究領(lǐng)域的發(fā)展,推進(jìn)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)。

    我國(guó)科學(xué)儀器現(xiàn)狀與發(fā)展

    目前，我國(guó)使用的大型科學(xué)儀器，包括激光儀器在內(nèi)，“八五”的時(shí)候，只有9.98%是國(guó)產(chǎn)的，到“十五”的時(shí)候，不到15%，也就是說(shuō)，現(xiàn)在我國(guó)的大型科學(xué)儀器85%還是依賴從國(guó)外進(jìn)口。從進(jìn)行科技前沿方面的研究來(lái)說(shuō)，外國(guó)的科學(xué)儀器，先自己用，待他們把‘桶金’都淘完了，再把儀器高價(jià)賣掉，回收成本;另一方面，涉及到高、精、尖的儀器，國(guó)外往往對(duì)我國(guó)禁運(yùn)�！�

　　“從‘八五’到‘十五’近10年間才增長(zhǎng)5%左右，增長(zhǎng)速度有點(diǎn)緩慢，其實(shí)我們有很多科研技術(shù)不一定比國(guó)外落后，也做了很多科學(xué)研究，發(fā)表了很多文章，就是做不成儀器，這與我國(guó)的工業(yè)化水平有關(guān)。現(xiàn)在我們國(guó)家正在提倡‘兩化融合’，即信息化與工業(yè)化結(jié)合，將信息產(chǎn)業(yè)部與工業(yè)部連在一起，這將會(huì)很好的促進(jìn)我國(guó)科學(xué)儀器的發(fā)展。而激光很大程度應(yīng)用在信息儀器上，應(yīng)用在分析儀器上也比較多，希望國(guó)家的‘兩化融合’能推進(jìn)國(guó)家科學(xué)儀器的發(fā)展，讓我們國(guó)家的國(guó)產(chǎn)大型科學(xué)儀器不到15%的比例能夠盡快增加�！�

    激光技術(shù)在儀器方面的應(yīng)用

    激光技術(shù)的發(fā)展方向主要為：半導(dǎo)體激光、全固態(tài)激光、自由電子激光和光纖激光。近20年主要是做全固態(tài)激光，主要應(yīng)用在三個(gè)方面，包括產(chǎn)業(yè)工藝、科技前沿和軍工。

    全固態(tài)激光技術(shù)在儀器方面也有很多用途。由于激光本身是一個(gè)定向光源，方向性好，單色性好，亮度高，首先在通訊儀器方面，其可以用來(lái)做信息載體，如在光纖通訊等方面，具有很寬的帶寬，傳輸性非常好;第二，作為計(jì)量?jī)x器，如激光剛發(fā)明的時(shí)候，就用來(lái)探測(cè)月球到地球的距離，現(xiàn)在發(fā)展到用飛秒頻率梳作為長(zhǎng)度和時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)，是一種很前沿、很重要的儀器技術(shù);第三，在分析儀器上，用途也很廣泛，如用在激光譜儀、能譜儀上;第四，主要是借助激光的定向性好、光能量密度大、能量高等特性，作為加工的儀器，如用來(lái)金屬打孔、焊接等�！�

　　KBBF晶體和它的棱鏡耦合裝置研究成功，使全固態(tài)深紫外激光器得以精密化和實(shí)用化。

    當(dāng)前，國(guó)家建設(shè)要提倡做強(qiáng)、做大，國(guó)產(chǎn)儀器也要做強(qiáng)、做大，國(guó)家財(cái)政部、產(chǎn)業(yè)部、科技部、基金委對(duì)此一直很重視，深紫外激光儀器就是由此研究開(kāi)發(fā)出來(lái)的。深紫外波段光指波長(zhǎng)在150～200nm左右的那一段光。從光的受激發(fā)射來(lái)講，其泵浦速率與波長(zhǎng)倒數(shù)的3次方成比例，波長(zhǎng)越短，要求泵浦速率就越高，深紫外激光波長(zhǎng)很短，直接用受激發(fā)射產(chǎn)生技術(shù)就非常困難。

    我們要研制的大型科學(xué)儀器，應(yīng)既要實(shí)用化，又要精密化�，F(xiàn)在的設(shè)備產(chǎn)生的深紫外激光，距離實(shí)用化和精密化比較遠(yuǎn)，因而深紫外波段的激光儀器，長(zhǎng)期以來(lái)在世界上一直發(fā)展不起來(lái)。當(dāng)前既實(shí)用化又精密化的激光器當(dāng)數(shù)全固態(tài)激光器。

    用固態(tài)激光直接產(chǎn)生深紫外波段激光，的辦法就是利用非線性諧波技術(shù)，將激光一次次的倍頻，這就要依靠非線性光學(xué)晶體，而中科院陳創(chuàng)天院士和他的研究群體研制的非線性光學(xué)晶體是世界上公認(rèn)做得的。之所以說(shuō)是世界上公認(rèn)做得的，是因?yàn)槟壳吧贤ㄓ玫乃姆N非線性光學(xué)晶體中，中國(guó)四占其三。(目前世界上能夠工業(yè)化使用的非線性晶體只有四種：從近紅外到可見(jiàn)光使用的KDP晶體——由美國(guó)杜邦公司發(fā)明;從可見(jiàn)、紫外到深紫外3個(gè)波段使用的BBO、LBO、KBBF晶體——都是由中科院陳創(chuàng)天他們發(fā)明的。)

    外國(guó)專家曾預(yù)言，200nm波長(zhǎng)激光是一個(gè)發(fā)展壁壘，突破200nm波長(zhǎng)這個(gè)瓶頸可能要靠中國(guó)專家來(lái)完成。早在九十年代，陳創(chuàng)天院士課題組就找到了KBBF晶體，用來(lái)做倍頻，將激光波長(zhǎng)縮短至186nm，突破了200nm波長(zhǎng)的限制，但是由于其比較笨重，還不能達(dá)到實(shí)用化。

　　由于KBBF晶體層狀特性很嚴(yán)重，長(zhǎng)不厚，要做到深紫外倍頻需要切割，但其又不易切割。直到2002-2003年的時(shí)候，陳創(chuàng)天院士課題組與我的課題組共同發(fā)明了KBBF晶體的棱鏡耦合裝置，在上首次實(shí)現(xiàn)了1064nm激光的6倍頻輸出，將全固態(tài)激光波長(zhǎng)縮短至177.3nm，首次將深紫外激光技術(shù)實(shí)用化、精密化，并申請(qǐng)到了中國(guó)、日本、美國(guó)的。就目前情況而言，中科院的已壟斷了深紫外全固態(tài)激光研究的全部領(lǐng)域。