在氟代硼铍酸钾（KBBF）晶体“独步天下”之后，被誉为“中国牌”晶体的非线性光学材料再添新成员——我国科研人员近日成功制备出兼具多种优异性能的氟化硼酸铵（ABF）晶体，为实现紧凑、高效的全固态真空紫外激光器提供了全新的关键材料选择经过长时间的摸索与革新聚焦真空紫外非线性光学晶体材料的基础研究与关键核心技术攻关，中国科学院新疆理化技术研究所潘世烈团队历经长期探索与创新，在成功设计并合成ABF晶体的基础上，突破大尺寸晶体生长及器件加工等技术瓶颈，运用双折射相位匹配方法，首次实现158.9纳米真空紫外激光的直接倍频输出，将在精密制造、前沿科学等领域发挥重要作用本研究中的全固态真空紫外激光器装置，由中国科学院新疆理化所提供供图该项有助于推动全固态真空紫外激光器性能优化与提升的关键研究成果，于北京时间1月29日凌晨在国际学术期刊《自然》在线发表聚焦具有挑战性的科学难题论文通讯作者、中国科学院新疆理化所所长潘世烈研究员介绍，“全固态真空紫外光源兼具体积小、成本低、综合性能好等特点”，而实现这一光源的关键在于非线性光学晶体，该材料的性能直接决定了激光器的输出波长与转换效率等核心参数图示为研究团队于实验室开展ABF晶体的激光输出测试。中国科学院新疆理化所供图中国在紫外及真空紫外非线性光学晶体研究方面位居国际前列，由我国科学家研发的BBO、LBO等紫外非线性光学晶体已实现全球范围的产业应用，对推动激光技术发展起到了关键作用。KBBF晶体作为该领域的里程碑式成果，由陈创天院士团队于20世纪90年代首次发明，长期是唯一可实现200纳米以下波段直接倍频输出的实用晶体。随着下游应用需求持续升级，开发兼具真空紫外高透过性、强非线性响应、大双折射率及良好结晶性能的新型材料，始终被视为极具挑战性的科学目标研制一系列高性能晶体论文第一作者、中国科学院新疆理化所晶体材料研究中心副主任张方方研究员表示，在此项研究中，科研团队首次提出真空紫外非线性光学晶体的氟化设计策略及性能调控机制，成功解决“大带隙-大倍频效应-高双折射率”协同优化难题，开发出以ABF晶体为代表的多款高性能新型晶体本研究于实验室完成了ABF晶体的激光输出展示。（中国科学院新疆理化技术研究所供图）在理论突破的前提下，科研人员攻克了晶体生长与器件加工中的关键技术难题，成功制备出厘米级高光学质量的ABF单晶，并研发出角度相位匹配型真空紫外倍频器件，实现最短相位匹配输出波长达158.9纳米，创下利用双折射相位匹配技术生成真空紫外激光的波长新纪录将不断推进应用研究工作潘世烈研究员指出，ABF晶体研发实现突破性进展，表明中国在真空紫外非线性光学晶体核心材料领域取得重大成果，为巩固我国在该领域的国际领先优势作出积极贡献接下来，研究团队将深入推进ABF晶体稳定生长技术、器件加工工艺以及激光光源应用方面的研究，致力于实现更短波长、更高能量与更强功率的全固态真空紫外激光源突破，为精密制造及前沿科研装备等领域的发展提供坚实支持国台办谈“国共两党智库论坛”：重申“九二共识”

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