我国科研团队研制新型真空紫外非线性晶体ABF 创下158.9纳米最短相位匹配激光输出纪录

高端科研仪器与精密制造领域,真空紫外激光光源因其波长短、能量高等特性,被视为半导体光刻、量子计算等尖端技术的"战略资源";然而,能够实现200纳米以下激光输出的非线性光学晶体长期被国外垄断,我国科学家虽早在上世纪90年代首创氟代硼铍酸钾(KBBF)晶体,但新一代兼具高透过性、强非线性响应与大双折射特性的材料体系仍是国际竞争焦点。 研究团队通过创新性提出"氟化设计及性能调控机制",在晶体结构设计层面取得理论突破。实验数据显示,ABF晶体不仅将输出波长极限推进至158.9纳米,其光学均匀性、抗激光损伤阈值等关键指标均达国际领先水平。尤为关键的是,团队同步攻克了厘米级单晶生长技术,使实验室成果具备产业化应用可能。 该突破的战略意义体现在三上:其一,ABF晶体有望替代进口材料,解决我国在深紫外光刻机、角分辨光电子能谱仪等设备中的"卡脖子"问题;其二,其紧凑型设计可大幅降低激光器体积与能耗,为野外勘探、航天探测等特殊场景提供新方案;其三,该研究提出的材料设计方法论,为后续开发更短波长晶体提供了理论范式。 目前,新疆理化所已启动晶体稳定生长技术攻关,重点优化器件加工工艺。据项目负责人透露,下一步将聚焦180纳米以下波长区间的功率提升,力争三年内实现千瓦级激光输出,支撑国产高端科研装备自主可控。

从KBBF晶体到ABF晶体,我国科学家在真空紫外光学晶体领域的探索从未停止。这次新晶体的成功研制,再次证明了自主创新在关键材料领域的重要性。面对日益复杂的科学难题和激烈的国际竞争,只有坚持基础理论研究与应用技术开发相结合,才能在前沿领域实现突破。ABF晶体的诞生,正是这个理念的生动体现,也为我国在更多战略性新兴领域的科技自立自强指明了方向。