我国科学家在全固态真空紫外激光领域取得重大突破，由中国科学院新疆理化技术研究所潘世烈研究员领衔的团队，成功创制出新型氟化硼酸铵（ABF）晶体，并利用该晶体在国际上首次实现158.9纳米波长的激光直接倍频输出，创造了同类技术路线的世界最短波长纪录。这项突破性成果于北京时间1月29日在国际顶级学术期刊《自然》上发表。

科研人员进行激光实验。中国科学院新疆理化技术研究所供图

非线性光学晶体是全固态真空紫外激光器的核心材料，直接决定激光的输出波长与转换效率。20世纪90年代，我国科学家陈创天院士团队发明的氟代硼铍酸钾晶体（KBBF）是该领域的里程碑材料，也是长期以来唯一能实现200纳米以下激光直接输出的实用晶体。随着应用需求不断发展，研发兼具高真空紫外透过率、强非线性光学响应、大双折射和良好生长性能的新晶体，一直是该领域的国际难题。

激光输出演示。中国科学院新疆理化技术研究所供图

面向国家在真空紫外波段高端光源的重大需求，潘世烈团队经过长期攻关，提出真空紫外非线性光学晶体“氟化设计”新理论，突破“大带隙—大倍频效应—高双折射率”难以协同调控的关键科学瓶颈，创制了ABF晶体并成功生长出厘米级高光学质量单晶。在此基础上，团队又攻克了晶体器件的加工技术，采用双折射相位匹配技术，实现最短达到158.9纳米激光的直接倍频输出，将该技术路线的世界纪录推进了6.1纳米。

ABF真空紫外倍频器件。中国科学院新疆理化技术研究所供图

该成果标志着我国在高端光学晶体材料领域实现了从理论创新、材料创制到器件应用的全链条突破，为我国发展自主可控、紧凑型真空紫外全固态激光器奠定了关键材料基础，有望为高端科研装备、精密激光制造等领域提供新一代核心光源。

潘世烈说，此项突破得益于国家对基础研究和关键核心技术攻关长期稳定的支持。下一步，研究团队将继续推进ABF晶体工程化制备和激光技术集成研究，力争实现更短波长、更大能量、更高功率的激光输出，为保障我国高端光学仪器与先进制造产业发展、实现高水平科技自立自强提供有力支撑。

来源：石榴云/新疆日报