中国科学院新疆理化技术研究所日前宣布，该所潘世烈团队成功创制出一种名为氟化硼酸铵的新型晶体材料，并利用其获得了波长为158.9纳米的真空紫外激光输出。
这项研究成果已于1月29日在线发表于国际顶级学术期刊《自然》杂志，标志着我国在真空紫外光学晶体领域取得重要突破。
真空紫外激光因其波长短、能量高的特点，在微电子芯片制造、精密加工、科学研究等领域具有重要应用价值。
然而，实现这一技术的关键在于非线性光学晶体的性能。
非线性光学晶体是全固态真空紫外激光器的核心材料，其性能指标直接决定了激光器的输出波长、转换效率和实用性。
长期以来，由我国科学家陈创天院士等在上世纪九十年代发明的氟代硼铍酸钾晶体是该领域的里程碑式材料，也是唯一能够通过直接倍频技术实现200纳米以下激光输出的实用晶体。
然而，这种晶体的层状生长特性严重限制了器件设计的灵活性和激光输出功率的提升，成为进一步发展的瓶颈。
科研界长期面临的核心难题是：如何找到一种既具有真空紫外高透过性，又具有强非线性响应、大双折射率和优异生长性能的新型晶体材料。
这个问题涉及多个物理性能指标的协同优化，被公认为该领域的重大科学挑战。
潘世烈团队创新性地提出了真空紫外非线性光学晶体的氟化设计理论及性能调控机制，系统地攻克了"大倍频效应-高双折射率-短紫外截止边"三者协同调控的难题。
在理论创新的基础上，科研人员进一步突破了晶体生长的技术瓶颈，成功培育出厘米级高光学质量的氟化硼酸铵单晶体。
氟化硼酸铵晶体的最短相位匹配输出波长达到158.9纳米，创造了通过双折射相位匹配技术输出真空紫外激光的最短纪录。
这一成就不仅刷新了该技术领域的纪录，更重要的是为全固态真空紫外激光器的实用化提供了新的材料基础。
从产业应用角度看，这一突破具有重要的现实意义。
真空紫外激光在集成电路制造中的微细加工、在生物医学领域的精准治疗、在环境监测中的污染物检测等方面都有广泛应用前景。
新型晶体材料的出现，将使这些应用更加紧凑高效，成本更加经济可行。
中国科学院新疆理化技术研究所表示，下一步将继续深化研究，重点攻关氟化硼酸铵晶体的稳定生长技术、器件加工工艺以及激光光源的实际应用。
目标是实现更短波长、更高功率的全固态真空紫外光源创新，为精密制造、前沿科研装备的发展提供有力的技术支撑。
这一成果的取得，充分体现了我国在基础材料研究领域的自主创新能力，也表明我国在真空紫外光学晶体关键材料方向的国际领先地位得到进一步巩固和提升。
从KBBF晶体到ABF材料的迭代突破，见证着我国科学家在关键基础材料领域从跟跑到领跑的奋进历程。
这项成果不仅填补了极短波长激光器的材料空白，更展现出通过原创性基础研究解决重大技术瓶颈的中国方案。
在全球高科技竞争日趋激烈的背景下，持续强化从理论创新到产业应用的转化能力，正是实现科技自立自强的必由之路。