1月29日消息，中国科学院新疆理化技术研究所潘世烈研究员团队成功创制出一种名为氟化硼酸铵（ABF）的新型非线性光学晶体，并利用该晶体实现了波长为158.9纳米的真空紫外激光输出。

这一成果不仅刷新了通过双折射相位匹配技术产生真空紫外激光的最短波长世界纪录，更标志着我国在高端激光核心材料领域再次取得全球领先地位。相关研究已在线发表于国际顶级学术期刊《自然》（Nature）。

全固态真空紫外光源以其体积小、成本低、综合性能好等特点，具有重要战略意义，非线性光学晶体是其核心材料。而非线性光学晶体如同激光系统的“心脏”，通过频率转换（如倍频、和频）将红外或可见光“压缩”成更短波长的紫外甚至真空紫外光。晶体的性能直接决定了激光器能否输出特定波长、转换效率高低以及功率稳定性。

中国在紫外、真空紫外非线性光学晶体领域的研究处于国际领先水平，中国科学家研发的BBO、LBO紫外非线性光学晶体已实现全球产业应用，为全球激光产业应用发展作出巨大贡献。KBBF晶体作为该领域的里程碑式材料，由陈创天院士等中国科学家在20世纪90年代发明，长期以来是唯一能够通过直接倍频技术实现200纳米以下激光输出的实用晶体。

然而，随着应用需求的不断提升，寻找一种兼具真空紫外高透过性、强非线性响应、大双折射与优异生长性能的新型晶体，一直被认为是极具挑战性的科学难题。

而潘世烈团队创新性提出“真空紫外非线性光学晶体氟化设计及性能调控机制”，通过分子结构工程精准调控电子云分布与晶格振动模式，成功在理论上预测并合成出ABF晶体。

在理论突破基础上，科研人员攻克晶体生长和器件加工技术难题，成功获得厘米级高光学质量的ABF单晶，研制出角度相位匹配真空紫外倍频器件，最短相位匹配输出波长可达158.9纳米，创造出通过双折射相位匹配技术输出真空紫外激光的最短记录，为后续器件集成与产业化铺平道路。

潘世烈研究员表示，ABF晶体研发取得突破性进展，标志着中国在真空紫外非线性光学晶体关键材料方向取得重要突破。

下一步，研究团队将持续开展ABF晶体稳定生长技术、器件加工工艺及激光光源应用的研究，力争实现更短波长、更大能量、更高功率的全固态真空紫外激光源创新，为精密制造、前沿科研装备等领域发展提供有力支撑。