Beijing, MISTAR.ID

Para ilmuwan China mengembangkan jenis kristal baru yang menandai kemajuan signifikan dalam teknologi laser ultraviolet vakum, menurut Institut Teknik Fisika dan Kimia Xinjiang di bawah Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok.

Tim peneliti berhasil mengatasi berbagai tantangan teknis utama dalam pengembangan kristal berukuran besar dan pembuatan perangkat laser. Melalui penelitian mendalam terhadap teori fundamental dan teknologi inti material optik nonlinier ultraviolet vakum, para ilmuwan mengembangkan kristal ammonium fluorooxoborate (ABF).

Temuan tersebut telah dipublikasikan dalam jurnal Nature pada Kamis (29/1). Dengan memanfaatkan teknologi pencocokan fase pembiasan ganda (birefringent phase-matching), tim peneliti untuk pertama kalinya berhasil melakukan penggandaan frekuensi langsung sehingga menghasilkan laser ultraviolet vakum dengan panjang gelombang 158,9 nanometer.

Pencapaian ini membuka jalan bagi pengembangan laser ultraviolet vakum all-solid-state yang ringkas dan efisien, yang diharapkan dapat berperan strategis dalam bidang manufaktur presisi dan penelitian ilmiah tingkat lanjut.

Kristal optik nonlinier merupakan komponen utama dalam produksi laser ultraviolet vakum karena menentukan panjang gelombang keluaran dan efisiensi konversi. Selama puluhan tahun, potassium beryllium fluoroborate (KBBF) menjadi satu-satunya kristal praktis yang mampu menghasilkan laser dengan panjang gelombang di bawah 200 nanometer melalui penggandaan frekuensi langsung.

Namun, seiring berkembangnya aplikasi teknologi laser, penemuan kristal baru dengan transmisi ultraviolet vakum tinggi, respons optik nonlinier kuat, pembiasan ganda besar, serta kemampuan pertumbuhan yang baik masih menjadi tantangan ilmiah.

Untuk menjawab tantangan tersebut, tim peneliti mengusulkan desain berbasis fluorinasi inovatif dan mekanisme pengaturan performa, yang menghasilkan serangkaian kristal berperforma tinggi dengan ABF sebagai contoh utama.

Berdasarkan terobosan teoretis tersebut, para peneliti berhasil menumbuhkan kristal tunggal ABF berukuran sentimeter dengan kualitas optik tinggi. Kristal ini mampu mencapai pencocokan fase hingga panjang gelombang terpendek 158,9 nanometer, menetapkan standar baru dalam output laser ultraviolet vakum berbasis pencocokan fase pembiasan ganda.

Pengembangan kristal ABF ini dinilai sebagai pencapaian penting China dalam bidang material optik nonlinier ultraviolet vakum dan memperkuat posisi negara tersebut sebagai pemimpin global di bidang tersebut.

Ke depan, para peneliti akan melanjutkan upaya stabilisasi pertumbuhan kristal ABF, penyempurnaan pemrosesan perangkat, serta eksplorasi aplikasi sumber laser untuk menghasilkan laser ultraviolet vakum all-solid-state dengan panjang gelombang lebih pendek dan daya lebih tinggi. (hm25)