第一章 人工晶体，促进全固态激光器发展

　　我不入地狱，谁入地狱！

　　1974年，福州，全国晶体生长学术会议。

　　参会的专家学者深刻认识到：现在世界上所有的非线性人工晶体材料都是国外发现的，我们总是跟着国外走，这样下去是不行的。但当时所有晶体材料都是像贝尔实验室那样的国际顶尖的科研单位研制出来的，对于中国人是否有能力做出自己的晶体，大家都有些信心不足。当时中国科学院福建物质结构研究所的创始人卢嘉锡院士斩钉截铁地说了一句：“我不入地狱，谁入地狱！”。会后，物构所的研究人员热情高涨，决心一定要做出中国人自己的晶体材料。文革结束后，1977年陈创天被当时物构所所长卢嘉锡院士任命为非线性光学材料探索组组长，正式开始了新型非线性光学晶体材料的探索。

　　1979年，他们发现低温相偏硼酸钡（即β—BaB2O4，简称BBO）可能是一种新的非线性人工晶体。在此基础上，又经过3年的努力，终于确定BBO晶体是一种应用价值很高的紫外非线性人工晶体。

　　1986年5月，陈创天代表他的课题组和美国斯坦福大学拜尔（Byer）教授研究组共同在美国旧金山召开的激光光电子会议上作了有关我国BBO晶体非线性光学性能的报告，引起了轰动。这次会议后，BBO晶体正式被国际学术界认可为一种优秀的非线性人工晶体。两年后，他们又发明了三硼酸锂（即LiB3O5简称LBO）晶体。由于BBO、LBO晶体首先由中国科学家发明，而且性能优异，应用前景看好，因此在国际上被誉为“中国牌晶体”。

　　1986年，BBO晶体获中国科学院科技进步特等奖。1990年，LBO晶体获中国科学院发明一等奖；1991年获国家发明一等奖。BBO、LBO晶体还分别于1987、1989年获美国光电子产业界颁发的十大光电子产品奖。

　　这两种晶体作为激光频率转换晶体材料已经在激光高科技产业中得到广泛的应用，是最具有工业应用价值的三种非线性人工晶体中的两种。另一种磷酸钛氧钾KTiOPO4晶体（简称KTP）是美国杜邦公司发明的，但我国攻克了KTP晶体熔盐法关键生长技术。1986年，在山东大学蒋民华院士的主持下，KTP晶体作为我国第一个高科技产品出口到先进工业国家，是当时高技术产品“零的突破”，25年来，KTP晶体生长技术不断改进，质量提高、价格降低，使KTP晶体得到普及应用，有力地促进了中低功率激光产业的发展。

　　以光学超晶格为代表的微结构光学晶体是一种新型非线性光学材料，以这种晶体研制成的全固态激光器可以进一步拓展激光器的工作波长，在科学研究、高技术和工业应用方面发挥独特作用。南京大学闵乃本院士研究组基于光学超晶格基础研究成果，在863计划的支持下，完成了小型全固态红、绿、蓝三基色激光器和准白光激光器等样机的研制；包括光学超晶格在内的“介电体超晶格材料的设计、制备、性能和应用”的研究成果获得2006年国家自然科学一等奖。基于光学超晶格的全固态激光器有可能作为一种技术方案在激光显示、环境监测等领域获得重要的应用。此外，我国大尺寸磷酸二氢钾（KDP）等晶体的生长也满足了我国国防高科技的急需，在超大功率激光工程中获得应用。

　　先进的人工晶体要为我所用！