中国科学院新疆理化技术研究所近日宣布，其科研团队成功研发出一种新型非线性光学晶体——氟化硼酸铵（ABF），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。这一成果标志着我国在真空紫外光学晶体领域取得重大突破，相关研究论文已发表于国际权威期刊《自然》杂志。
非线性光学晶体是实现全固态真空紫外激光的核心材料，其性能直接决定了激光器的输出波长和转换效率。长期以来，氟代硼铍酸钾晶体（KBBF）是该领域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，但因其层状生长特性导致器件设计受限，且激光输出功率难以提升。因此，开发兼具高透过性、强非线性响应、大双折射和优异生长性能的新型晶体，成为全球科研界公认的难题。
新疆理化所潘世烈团队通过创新性的真空紫外非线性光学晶体氟化设计及性能调控机制，成功攻克了“大倍频效应-高双折射率-短紫外截止边”协同调控的技术瓶颈。团队不仅在理论上取得突破，更通过优化晶体生长工艺，成功制备出厘米级高光学质量的ABF单晶。实验数据显示，ABF晶体最短相位匹配输出波长可达158.9纳米，创造了双折射相位匹配技术输出真空紫外激光的最短波长纪录。
该成果为开发紧凑、高效的全固态真空紫外激光器提供了关键材料，未来有望在半导体精密加工、量子通信、深紫外光刻等前沿领域发挥重要作用。相较于传统气体激光器，基于ABF晶体的全固态激光器具有体积小、效率高、稳定性强等优势，可显著提升相关领域的技术水平。
目前，研究团队正持续优化ABF晶体的生长技术，探索器件加工工艺及激光光源应用场景。通过进一步缩短输出波长、提升激光功率，该技术有望为精密制造装备和科研仪器提供更先进的解决方案，巩固我国在真空紫外光学晶体领域的国际领先地位。
