中国造世界最大激光晶体,指甲盖大小承受550兆瓦激光,跟踪导弹
#热点观察家#一块直径仅6厘米的“玻璃”,却能让激光武器从地面直接击毁太空卫星,这并非科幻电影设定,是中国科学家刚交出的硬核答卷。
2025年7月,中国科学院吴海欣团队宣布研制出全球最大的BGSe激光晶体,其承受的激光强度达现有军用材料的10倍,彻底打破高能激光领域三十年材料瓶颈。
这块晶体背后藏着中国激光技术“压制美国15年”的隐秘博弈,以及从导弹防御到癌症治疗的全场景颠覆力。
这块看似普通的淡黄色晶体,实则是人类目前最“抗揍”的光学材料。
当高能激光穿过大气层时,90%的能量会被空气吸收而衰减,但BGSe晶体能将激光精准转换为中远红外波段,穿透大气层直达太空目标。
其核心突破在于惊人的抗损伤能力:每平方厘米承受550兆瓦激光冲击,相当于在指甲盖大小的面积上扛住三峡水电站瞬时发电总量的三倍。
如此强悍的性能源于十年磨一剑的制造工艺。
科研团队先将硒、镓、钡等原料在真空管中密封,置于双温区炉内加热至1020℃高温熔融。
随后通过精密温控使晶体快速生长,全程需隔绝水氧干扰,温差波动不能超过5℃。
成型后的晶体还要经历500℃恒温退火,以每天降温5℃的“慢速冷冻”消除内部应力,最后用金刚石锯切割、二氧化铈抛光,才能获得光学零缺陷的成品。
这项技术直接改写了激光武器的战场规则。
传统反导系统拦截导弹需耗时数分钟,而基于BGSe晶体的高能激光从锁定到摧毁仅需0.05秒。
它使地面激光打击太空卫星成为可能,1997年美国曾因晶体损毁导致反卫星试验失败,如今中国却突破了这层天花板。
在珠海航展亮相的“寂静猎手”激光防空系统,正是凭借类似晶体实现千米外烧穿钢板。
军事价值之外,民用领域同样迎来革新。
上海光机所利用BGSe晶体开发出长波红外飞秒激光装置,在7.8微米波长输出43微焦能量,穿透烟雾能力提升20倍。
这使得边境监控系统能识别百公里外导弹尾焰,医疗上则实现无创切除深层癌细胞不伤及健康组织。
哈尔滨工业大学的太阳能氢能无人机,也借助该晶体的红外传感技术完成跨昼夜超长巡航。
中国激光晶体的霸权地位绝非偶然。
早在新世纪初,陈创天院士团队研制的KBBF晶体就垄断全球深紫外激光领域,迫使美国耗费15年才勉强仿制。
2015年推出的LSBO晶体更彻底解决含铍毒性问题,将技术代差进一步拉大。
如今直径235毫米的钛宝石晶体、605毫米的DKDP晶体接连问世,支撑着中国10拍瓦超强激光装置领先全球。
产业转化链条已然成熟。
江苏无锡斥资50亿元建立激光晶体产业母基金,苏州晶瑞光电的晶体器件占据全球22%市场份额。
政策层面给予企业三年所得税全免,2024年相关出口额突破200亿美元。
北京出台的《合成生物制造产业扶持政策》中,单家晶体企业最高可获5000万元研发补贴。
当前技术攻坚聚焦两大痛点:提升大尺寸BGSe晶体30%的良品率,以及突破金刚石散热涂层的掺杂工艺。
中科院团队正通过改进布里奇曼法,将晶体内应力降低至每平方厘米0.5兆帕以下。
随着南昌建成无人机激光监测机场,深圳部署具身智能机器人生产线,这项“国之重器”正加速融入城市脉动。
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