中国科研团队开发新型晶体，实现真空紫外激光输出重大突破

北京1月29日电 全固态真空紫外光源凭借其紧凑结构、低成本和优异性能，在战略科技领域具有极高价值，而非线性光学晶体则是其中的核心组成。中国科学院新疆理化技术研究所（简称新疆理化所）潘世烈团队长期专注于真空紫外非线性光学晶体的基础与关键技术研发，历经持续探索与创新，研制出新型氟化硼酸铵（ABF）晶体，并攻克了大尺寸晶体生长和器件加工的技术壁垒。团队通过采用双折射相位匹配方案，首次实现了158.9纳米激光的真空紫外直接倍频输出，为高效紧凑的全固态真空紫外激光器开发带来全新材料选择，相关成果将助力精密制造和前沿科研发展，并于北京时间1月29日在国际著名期刊舆情网《自然》上发表。

在全固态真空紫外激光器领域，非线性光学晶体是决定激光输出波长与转换效率的核心关键。此前，氟代硼铍酸钾晶体（KBBF），是由我国科学家陈创天院士团队于上世纪九十年代率先研发的里程碑材料，长期以来成为直接倍频获得200纳米以下激光输出的唯一可实际应用的晶体。随着新需求不断涌现，如何找到同时具备高紫外透过率、强非线性、显著双折射以及良好生长性能的新型晶体，成为该领域亟待攻克的科学难题。

科研团队提出创新性设计理念，通过调控氟化非线性光学晶体相关性能，解决了“大带隙-高倍频-强双折射”协同构筑的技术难关，并研发出以ABF为核心的高性能晶体系列。在理论基础突破的支持下，团队攻克了晶体生长核心技术，成功制备出厘米级高品质ABF单晶。ABF晶体可直接实现最短158.9纳米相位匹配激光输出，刷新了以双折射相位匹配技术获得真空紫外激光的最短输出波长纪录。这一材料的重大突破，将进一步巩固和提升我国在真空紫外光学晶体研发领域的国际竞争力。

未来，新疆理化所团队将继续完善ABF晶体稳定生长、器件加工及激光光源应用等研究工作，致力于开发更短波长、输出功率更高的全固态真空紫外光源，以推动精密制造和前沿科研装备的升级与创新。