光刻机的核心元件竟被中国垄断？甚至领先美国15年，功劳都靠他

　　美国也会有军工方面的技术被中国卡脖子的时候吗？这项技术被美国称为游戏规则改变者，一直可望不可求，中国让美国羡慕了15年之久， 它就是激光晶体。激光晶体历史
　　说起激光晶体，用处可谓是非常之广泛，不管是电子产品背后的刻字，还是汽车飞机火箭的焊接，甚至是国防武器都会应用到，激光技术一经面世就受到了全世界的注目，并且各大国也相继开始了研究激光方面的技术，还推出了5年10年的计划， 像美国的《激光核聚变计划》，德国的《光学促进计划》，英国的《阿维尔计划》，还有日本的《激光研究五年计划》等等，大家都想在激光领域取得领先地位，可以说当时的激光技术竞争非常激烈。
　　激光晶体
　　虽然我国近百年来都多灾多难，很多领域也是处于落后的局面，但面对激光这一新型领域，我们肯定是不甘落后，于是，我国的陈创天院士在与他的团队努力下，率先发现了BBO和LBO两种非线性光学效应的晶体，并且当时靠着这一技术，我们的LBO晶体占领了全球市场百分之80的份额，赚了点＂小钱＂。
　　后来又在这两种晶体的基础上生长出了世界上唯一一个可直接倍频产生深紫外激光的晶体：KBBF晶体，就是这个晶体，美国研究了15年才研制出来，后面会跟大家细说一下这个晶体。陈创天院士
　　说起KBBF晶体，那肯定离不开陈创天院士的努力，他发掘的KBBF晶体让中国在激光领域技术上，处于世界绝对领先的地位，像KBBF晶体的棱镜耦合技术直到现在依旧处于国家禁运列表。虽然不能像前几年那样卡别人脖子，但还是处于绝对优势，要知道，美国研究了15年才研究出来，这期间我们的激光领域也在不停的发展，现在已经发现了性能更加优异的无铍深紫外非线性光学晶体：LSBO晶体，这一新型晶体是我们新一代深紫外非线性光学晶体的优秀候选材料。
　　陈创天院士
　　1962年，陈创天院士于北大物理专业毕业，由于成绩优异，被学校推荐给了中国科学院的福建分所：华东物质机构研究所，并在我国著名物理化学家，化学教育家卢嘉锡院士手下任职，当时华东物质机构研究所是主攻化学的，而陈创天又是物理专业的，于是卢嘉锡院士为了让陈创天院士更好的融入研究所的工作，便让他去学习化学知识，要知道物理和化学的区别就跟电脑的硬件软件一样，两者虽然互相离不开，但这中间的距离可是不短。
　　虽然难度不小，但这并不会阻挡住陈创天院士，他用了三年时间，自学了结构化学，量子化学等等化学知识，他曾说过：我这一生，遇到困难不低头的良好性格，是在中学就养成的。是啊，当年陈创天初中就读于沈阳中学，那时的沈阳中学很早就注重：德智体美劳的全面发展，不管那时的条件有多艰苦，吃得有多差，脑子里依然都是报效国家，老一代科学家似乎普遍拥有这种精神，这也是值得我们学习的一点，正是得益于他坚毅的性格，卢老的一片苦心才没有白费。
　　卢嘉锡院士
　　当时陈创天院士从事的领域是晶体材料领域，1965年学习过化学知识后，陈创天院士选择非线性光学材料作为领域，开始了一段属于他的辉煌故事，并将他的非线性光学才能发扬光大。非线性光学
　　线性光学就是：当一束纯单光穿过某种介质改变方向，没有折射出其他颜色，这是常见的经典光学现象，而非线性光学是：一束纯单光穿过某种介质后折射出了两种颜色的光，其中一种是射进去的原色，就跟小时候玩棱镜射出彩虹差不多，而陈创天院士的工作就是找到这种介质，这么一听大家可能觉得没啥难度，但事实可不是这样的。
　　要知道，地球上的物质到现在人类也没研究全，更别说当时了，陈创天院士要从数以亿万的材料中找出性能最好最实用的激光晶体，这花了他整整13年的时间，13年单一重复的实验，有多少人能受得了呢，这其中的艰辛和枯燥可能只有陈创天院士本人才知道吧。
　　光学晶体
　　由于材料数量的庞大，不可能一种种材料实验，所以第一步，就是根据材料的结构和光学性能之间的关系来推导出哪种材料适合试验，这一步就花了3年的时间，陈创天院士靠着自己的物理知识和卢老要求他学的化学知识，进行了大量的计算推导，并在1968年发布了国际著名的＂阴离子基团理论＂。生出晶体
　　得到了理论，接下来就是求证了，毕竟没有成品证明的话，理论也只是一堆数据罢了。1977年，陈创天院士被正式任命为非线性光学材料探索组组长，任务：靠理论找出优秀的激光晶体，就这样，陈创天院士又开始了数年的艰苦奋斗，一遍遍的试验，一次次地重新来过，在顶着国际竞争环境中的激烈压力下，他决定将研究重点放在性能更优越的紫外光谱区的非线性光学晶体研究上，这一决定也影响了陈创天院士的后半生。
　　终于，1982年，陈创天院士在扎实的理论基础和永不服输的坚毅性格，以及强烈的报国信念下，成功生长出世界首个厘米级尺寸的非线性光学晶体：BBO单晶体。
　　这一晶体被业内的国际人士誉为＂中国牌晶体＂，性能远超当时公认最好的晶体：尿素单晶，在美国旧金山召开的国际量子电子学和CLEO会议上发布后，引发轰动，甚至导致会议中止。
　　BBO晶体
　　实现了夙愿的陈创天院士并未停止研究，随后在1987年，他和他的研究团队又发现并生长出了新的非线性光学晶体：LBO晶体。
　　LBO晶体比BBO有更好的加工性能，并且硬度也更合适，是高质量的单晶，LBO晶体上市后销量直升，销售量直接超过了全球市场份额的百分之80，基本垄断了国际市场，陈创天也因此荣获了很多奖项。
　　虽然这两种晶体性能优越，但是因为结构的限制，不能通过简单的仪器生产出高性能激光，实用性不强，陈创天院士也发现了这一点，于是他为了解决这个难题又开始了多年的研究。
　　LBO晶体
　　好运总是会眷顾努力的人的，在1991年，陈创天院士成功生长出世界上唯一一个可直接倍频产生深紫外激光的晶体：KBBF晶体。
　　这是一种倍频晶体，简单的理解就是低频率的光射入这个晶体之后，可以加倍转化为高频率的光输出，也就是说波长较长的光射进去，可以输出波长较短的光，而波长越短的光，能制作的科技器件就越强大，它突破了深紫外波段200nm的坎，并且可以用于更深层次的国防当中，比如激光进行导弹拦截，也可以用于建造更多前沿科技，像超高分辨率电子能谱仪，超导测量仪，光刻机等等。
　　到2002年间，陈创天研究组又陆续发现RBBF,CBBF等非线性光学晶体，拿到了世界唯一完整的KBBF系列非线性光学晶体。
　　当时一个1毫米的KBBF晶体器件就能卖到20到30万RMB，可见科技的价值是多么的夸张。
　　KBBF晶体
　　可惜天妒英才，2018年的时候，陈创天院士因病去世了，多么令人悲痛的消息啊，为国家贡献一生就是他一生的写照，只有用鞠躬尽瘁死而后已才能概括他伟大的一生，他为我国带来的技术，让我们在现在这个领域依然处于绝对的优势，给了我们足够的发展时间。材料技术紧急封锁！
　　当年我国还没有私藏技术的意识，觉得只要大家一起研究，就可以促进全球的激光技术发展，还可以提高人类的生活水平，但有些国家却利用KBBF晶体制造危险的激光武器。
　　发现这个问题之后，我国肯定不能坐以待毙，于是在2009年，我国明令禁止：KBBF晶体以及其相关的所有技术设备全部禁止出口。
　　没了KBBF晶体外国的试验就没了材料供给，美国也因此感到十分气愤，还说我们中国太小气，但不管美国怎么说，中国为了世界的安全，都坚决不会将这项技术交到美国人手中，毕竟这种晶体在精密检测领域有着极其重要的作用。
　　当时美国《自然》杂志还对此发表了文章，还特别署名《中国藏起了这种结晶》，内容说中国禁运KBBF晶体对美国相关领域的研究造成了严重影响，还透露了美国想重金聘请陈创天院士去美国，但肯定被拒绝了。
　　从2002年我们发布了KBBF晶体后美国就开始研究起了我们的晶体，但是这种晶体不是他们想研究就能研究出来的，更何况我国09年还垄断了晶体的供给，狠狠的出了口恶气。
　　但美国毕竟是前沿科技大国，他们肯定是非常渴望掌握这种晶体的，经过15年漫长而痛苦的岁月，美国先进光学晶体公司终于在2016年2月份通过网站发布了声明，正式宣布他们和克莱门森大学合作，成功研制出了氟代硼铍酸钾晶体，也就是我们前面所说的KBBF晶体。
　　他们表示他们所制造出来的晶体，不仅与中国之前制造的晶体相媲美，甚至在某些关键技术领域材料还超过了中国，还说这种具有战略意义的晶体可以帮助美国在国防威胁力上得到很大的提高。
　　激光武器
　　真相真的像他们想的那样吗？当然不，虽然他们突破了封锁，成功研制出了KBBF晶体材料，但他们发现的只是属于第一代的优秀非线性晶体材料，15年的时间，中国怎么可能停滞不前，我们的激光晶体科技实力水平早就已经在世界，处于领先地位，而且我们垄断的不光是激光晶体材料，更多的是这个领域的核心器械技术，并且在15年的时候，我们就已经发现了性能更优异的无铍深紫外非线性光学晶体材料：LSBO晶体，这个新型晶体材料，已经完全可以胜任下一代深紫外非线性光学晶体的候选，在使用KBBF晶体的过程中，我们发现其中的铍元素含有剧毒，于是我国就用铝元素取代了铍元素，还克服了KBBF的层状生长习性，再次生长成了一个新的晶体：RABF晶体，所以美国辛苦研究出来的晶体只是我们淘汰的罢了。
　　如今科技的发展越来越重要，激光领域在其中也起着重大的作用，国家越来越重视，国内的一些企业也飞速崛起，深圳武汉都已经要打造千亿级别的激光产业基地了，科技让世界发生翻天覆地的变化，不说汽车飞机，激光晶体管，激光器，太阳能电池，通讯卫星这些跟激光晶体有关系的发明，哪一个不都给人类带来了巨大的改变吗？