激光技术作为20世纪最具革命性的发明之一，其发展高度依赖非线性光学晶体这一关键材料。近日，我国科研团队在真空紫外非线性光学晶体领域取得重大突破，成功研制出氟化硼酸铵（ABF）晶体，首次实现158.9纳米真空紫外激光直接倍频输出，相关成果发表于国际权威学术期刊。
中国科学院新疆理化技术研究所潘世烈研究员介绍，ABF晶体是该团队通过十年攻关完成的原始创新成果，从材料设计理论到化合物合成、晶体生长及器件研制全链条实现自主可控。该晶体在直接倍频真空紫外激光输出领域创下三项世界纪录：最短输出波长达158.9纳米，177.3纳米激光纳秒脉冲能量达4.8毫焦，光转换效率最高达7.9%。
非线性光学晶体被誉为激光技术的"魔法镜片"，其核心作用是将普通激光转换为特定波长的超强光束。潘世烈解释，真空紫外波段（波长短于200纳米）激光具有光子能量高、光束质量好的特性，结合全固态激光器结构紧凑的优势，在精密加工、前沿科学等领域具有不可替代的价值。但材料研发需同时满足带隙、倍频系数、双折射率三大要素的平衡，技术难度极高。
我国激光晶体研究始于上世纪60年代，面对国外技术封锁，老一辈科学家通过自主组装设备、创造科研条件，先后突破LBO、BBO、KBBF等关键材料。其中KBBF晶体曾保持全球唯一200纳米以下激光输出纪录长达31年，直至2007年我国停止对外供应，彻底打破国外垄断。
ABF晶体的研发延续了这种自主创新传统。研究团队从氟化机制理论创新出发，攻克了晶体生长从毫米级到厘米级的技术瓶颈，制备出国际首个高效倍频器件。潘世烈特别强调，新晶体在纳秒脉冲能量和转换效率等关键指标上实现质的飞跃，未来通过工艺优化仍有提升空间。
这项突破将为我国高端科研装备和精密制造提供核心支撑。在超导研究等前沿领域，ABF晶体可助力开发更精密的探测设备；在工业制造方面，其输出的短波长激光能实现纳米级加工精度。研究团队正推进激光器整机研发，计划在空间通信等"无人区"领域创造新需求，引领国际应用方向。
目前，科研团队已建立完整的ABF晶体技术体系，下一步将重点突破稳定生长工艺和器件加工技术，探索更短波长、更高功率的全固态真空紫外光源，持续巩固我国在该领域的国际领先地位。
