In China wurde ein kompakter Festkörperlaser entwickelt, um Zugang zum zuvor unerreichbaren VUV-Bereich zu ermöglichen und neue Möglichkeiten in der wissenschaftlichen Forschung, Raumfahrttechnologien und Chipfertigung zu eröffnen

Chinesische Wissenschaftler haben eine kompakte Quelle für vakuum-ultraviolettes (VUV)-Licht entdeckt

Wissenschaftler des Xinjiang Technischen Instituts für Physik und Chemie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften entwickelten einen neuen nichtlinearen optischen Kristall ABF (NH₄B₄O₆F). Dieses Material ermöglicht die Herstellung eines Festkörperlasers, der im VUV-Bereich arbeitet, was zuvor große und teure Synchrotron- oder Plasmasteuerungen erforderte.

Was ist neu?
* Wellenlänge – 158,9 nm (das kürzeste Ergebnis für einen Festkörperlaser).
* Impulsenergie – bis zu 4,8 µJ bei 177,3 nm.
* Spitzenumwandlungseffizienz – 7,9 %.
* Abmessungen – Tischgerät; erfordert keine riesigen Vakuumbereiche.

Wie funktioniert es?
Der ABF-Kristall vereint:
1. Hohe Transparenz im VUV-Bereich.
2. Starke Nichtlinearität, die effizientes Frequenzverdoppeln (zweite Harmonische) ermöglicht.
3. Ausreichende Brechung für Phasenabgleich.

Damit konnten die Wissenschaftler einen leistungsstarken, kurzwelligen Laser ohne toxische Stoffe (wie Beryllium in KBBF) und ohne sperrige Anlagen erzeugen.

Warum ist das wichtig?
* Kompaktheit und Kosteneffizienz – die Festkörperkonstruktion reduziert Produktions- und Wartungskosten.
* Zuverlässigkeit – längere Lebensdauer im Vergleich zu gasbasierten Exzimerlasern.
* Breites Anwendungsspektrum:
* hochpräzises Materialgravieren,
* Lithografie und Qualitätskontrolle von Halbleitern,
* Quantencomputing,
* Spektroskopie von Supraleitern,
* Untersuchung chemischer Reaktionen,
* Raumfahrttechnologien.

Kurze Geschichte
Seit über zehn Jahren arbeiten chinesische Wissenschaftler an diesem Material. Ihre Entdeckung wurde in der neuesten Ausgabe des Journals Nature veröffentlicht. Zu dieser Zeit versuchte ASML, einen Plasmalarlaser mit einer Wellenlänge von 158 nm zu entwickeln, gab das Projekt jedoch nach vielen Jahren Forschung auf.

Der ABF-Kristall eröffnet neue Möglichkeiten für zugängliche und leistungsstarke VUV-Laser und macht sie praktisch sowohl in wissenschaftlichen Laboren als auch in der Industrie.