真空紫外激光技术一直是国际科技竞争的重点方向。作为精密制造、前沿科研等领域的重要支撑，全固态真空紫外光源的关键性能，直接影响我国高端制造和基础研究中的综合竞争力。非线性光学晶体是这类光源系统的核心器件，其光学特性与制备工艺水平，决定了激光输出的精度、效率和应用边界。长期以来，我国科学家在真空紫外激光晶体研究上取得了多项重要进展。上世纪九十年代研制的氟代硼铍酸钾（KBBF）晶体，是全球唯一可通过直接倍频实现200纳米以下激光输出的实用晶体，长期保持国际领先。不过，随着应用场景不断扩展、指标要求持续提高，这个材料体系也面临新的瓶颈。科研界的核心难题于：如何在同一种晶体中同时兼顾高透光性、强非线性响应与可生长性，实现三者的统一，这一问题被业内称为“硬核难题”。潘世烈团队经过长期理论研究与实验验证，提出真空紫外非线性光学晶体的氟化设计与性能调控新思路。该方法通过精细调控晶体的化学组成与结构特征，突破了“大带隙—大倍频效应—高双折射率”难以协同优化的长期痛点。在这一理念指导下，团队成功创制出以氟化硼酸铵（ABF）晶体为代表的若干高性能材料。 在晶体制备上，团队解决了大尺寸晶体生长的关键技术问题，成功获得厘米级、光学质量优良的单晶样品。这表明新型晶体不仅达到了预期性能指标，也具备了实际应用所需的尺寸与质量基础。随后，研究团队利用双折射相位匹配技术，将真空紫外激光输出波长深入缩短至158.9纳米，刷新了该技术路线的纪录，并同类研究中达到国际领先水平。 这一成果为全固态真空紫外激光器研发提供了新的材料基础。相较传统方案，新型晶体在光学性能与可加工性上更具优势，有助于实现更紧凑、更高效的激光器系统。在精密制造领域，超短波长紫外激光可用于微电子芯片的精密加工与刻蚀，加工精度可达纳米尺度。在前沿科研装备领域，这类光源可用于光谱分析、材料表征、生物医学检测等方向，应用空间广阔。 从产业发展角度看，掌握真空紫外激光晶体的自主研发能力，对于提升我国在高端制造、科学仪器等战略性产业中的技术自主性至关重要。新型晶体的研制成功，标志着我国在这一关键领域实现了由跟跑到并跑再到领跑的跨越，也为后续产业化应用奠定了基础。
从KBBF晶体到ABF晶体，我国科学家在非线性光学材料领域的持续突破，反映了基础研究与工程化能力的同步提升。此成果不仅为攻克“卡脖子”技术提供了新的思路，也提醒我们：在高技术竞争中，只有坚持原创性探索，才能形成真正的优势。未来，随着ABF晶体走向产业化应用，高端光学装备有望迎来新一轮升级。