我国在真空紫外光学晶体领域再添“国之重器”。1月29日，记者从中国科学院新疆理化技术研究所获悉，该所潘世烈团队历经长期攻关，成功研制出新型氟化硼酸铵（ABF）晶体，不仅攻克了大尺寸生长和器件加工的技术难关，更首次实现158.9纳米波长的直接倍频真空紫外激光输出，创下同类技术的最短波长纪录。相关成果于1月29日在国际顶级学术期刊《自然》发表。
器件图片
这颗小小的晶体究竟有何妙用？简单来说，全固态真空紫外光源就像一台“超级精准的工具”，在精密制造、前沿科研等领域不可或缺，而非线性光学晶体正是这台工具的“核心芯片”，其性能直接决定了光源的精度、效率和适用范围。
在此之前，我国科学家在上世纪九十年代发明的氟代硼铍酸钾（KBBF）晶体，是全球唯一能通过直接倍频技术实现200纳米以下激光输出的实用晶体，堪称该领域的“标杆产品”。随着应用需求的不断发展，寻找一款兼顾高透光性、强非线性响应、易生长的新型晶体，长期以来都是全球科研界的“硬核难题”。
潘世烈团队另辟蹊径，创新性提出真空紫外非线性光学晶体的氟化设计及性能调控思路，成功破解了“大带隙-大倍频效应-高双折射率”难以协同调控的行业痛点，最终创制出以ABF晶体为代表的系列高性能材料。
激光演示
经过反复试验，科研团队不仅攻克了晶体生长的关键技术，培育出厘米级高光学质量的ABF单晶，更通过双折射相位匹配技术，将真空紫外激光输出波长缩短至158.9纳米，刷新了双折射相位匹配技术的输出极限。这颗“中国牌”晶体的诞生，为研发更紧凑、高效的全固态真空紫外激光器提供了全新材料方案，未来可广泛应用于精密制造、前沿科研装备等领域，释放巨大战略价值。
“这一突破标志着我国在真空紫外光学晶体关键材料领域迈出了重要一步。”新疆理化所相关负责人表示，下一步将持续开展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、更高功率的全固态真空紫外光源创新，为精密制造、前沿科研装备提供有力支撑。
来源：光明网
