第四百九十八章 CSi纳米晶体(1/2)

首发：~第四百九十八章 CSi纳米晶体

在文昌发射场和王院士等人讨论了半天，黄修远将替身机器人放在专门的护送车队中，人则退出虚拟系统。

汕美总部的第一科研区内。

他来到了155研究所的06实验室。

最近一段时间，黄修远一直在该实验室工作，这个实验室的研究项目是激光晶体，即固体激光。

国内在固体激光的研发中，其实是处于相对领先的地位，由陈创天院士研发的KBBF（氟代硼铍酸钾）晶体，是国内长期严控出口的特殊材料。

KBBF晶体是一种非线性光学晶体材料，可以将其他光波转变为深紫外光，在电子显微镜和光刻机上面，都有重要应用。

而黄修远，则打算研发一种未来非常重要的激光晶体——CSi纳米晶体，同样是国内一位未来的院士研发的，这种晶体是一种类似于KBBF晶体的材料，但两者又有一些区别。

KBBF专门用于激发167纳米波段的深紫外光，而CSi纳米晶体是专门用于激发远红外光的。

在激光武器上，通常不用可见光和短波，而多使用长波中的远红外光。

CSi纳米晶体就是专门为激光武器而生的，从CSi纳米晶体的名字上，就可以知道它的原材料，就是碳和硅，工艺则是纳米工艺。

从金纳米棒的近红外光高共振效应，就可以知道，同样的物质，金单质的无定形态和特殊纳米态，其对特定光波的共振效应，是有天壤之别的。

同样，普通的碳晶体、硅晶体，并不是一种优质的激光材料。

但通过纳米工艺的调整，黄修远重新排列了碳和硅的纳米结构，形成两种特殊的纳米结构。

一种是碳24分子，由上下两个12边型叠加完成，然后这种碳24分子，通过特殊工艺进行组合，形成一张碳分子薄膜。

另一种是将硅形成一个个三角形硅分子，这些三角硅必须具备一个特性，即三角形的三个内角，角度必须是27、54、99。

然后将三角硅填充到碳薄膜中，不断叠加碳薄膜厚度，直到薄膜厚度叠加到17毫米后，就可以作为固体激光的激发晶体使用。

为什么黄修远非常重视这种晶体，原因是因为这种晶体，不仅仅可以激发远红外光，CSi纳米晶体还有另一个优点，那就是电光转换效率极高，达到了惊人的96.8%。

目前全球各地，在激光领域的研发中，各种类型的激光器电光转变效率，是参差不齐的，从1%到80%之间都有。

比如光纤激光器，掺镱半导体泵浦光纤激光器（泵浦波长980nm），比掺钕YAG二极管泵浦激光器（泵浦波长808nm）的量子亏损（即泵浦能量和发生能量之差）低。

光纤激光器的电光转换效率，通常为70%～80%；泵浦YAG仅约为4%；半导体泵浦YAG和盘形激光器，则约为40%左右；二氧化碳气体激光器的光电转换效率也仅为10%左右。

目前的激光武器，在远距离激光武器上，大多数以二氧化碳激光器为主，那10%左右的光电转换效率，就知道这种激光器的缺点了。

发射出去1千瓦的激光，就有9千瓦电能变成废热和线路损耗，而被浪费掉。

这不仅仅浪费了电能，也加大了供电难度，同时导致激光器功率难以提升。

CSi纳米晶体，其实就是固体激光器中的光纤激光器。

光纤激光器之所以有如此高的电光转换效率，那是由于激光始终被包含在光纤晶体内，因而激光腔内，不会存在其它导致激光损失的因素。

以前光纤激光器很难做成大型的，最多就是激光笔大小。

而CSi纳米晶体改变了这一个缺陷，可以制造得非常巨大，而且可以通过扩大面积，和加大CSi纳米晶体的厚度，实现输出功率的提升，提高激光的凝聚度。

黄修远眼前的实验台上，就陈列着一块圆柱体的CSi纳米晶体，半径为5厘米，长度则为10分米。