中国科研团队研制出新型真空紫外非线性光学晶体，输出波长刷新纪录

中国科学院新疆理化技术研究所潘世烈团队近日在真空紫外非线性光学材料领域取得重要进展，成功研制出一种新型非线性光学晶体——氟化硼酸铵（ABF）晶体。该晶体在双折射相位匹配条件下，可实现最短 158.9 纳米 的激光输出，刷新了利用该技术获得真空紫外激光输出的最短波长纪录。相关研究成果已发表在国际学术期刊《Nature》。

非线性光学晶体是实现全固态真空紫外激光的重要核心材料，其性能直接影响激光器的输出波长、能量和转换效率。长期以来，兼具高真空紫外透过率、强非线性响应、大双折射特性以及良好晶体生长性能的新材料一直较为稀缺，这也成为制约真空紫外激光技术进一步发展的关键瓶颈。

针对这一难题，潘世烈团队提出了真空紫外非线性光学晶体的氟化设计思路及性能调控机制，并据此开发出以 ABF 为代表的一系列高性能晶体材料。同时，研究人员系统解决了晶体生长和器件加工中的技术难点，成功制备出厘米级、高光学质量的 ABF 单晶以及相应的真空紫外倍频器件，为全固态真空紫外激光器的小型化和高效化提供了新的材料基础。

实验结果显示，ABF 晶体在直接倍频真空紫外激光输出方面实现了多项性能突破，包括更短的输出波长、更高的纳秒脉冲能量以及显著提升的光光转换效率，综合性能明显优于现有同类材料，展现出良好的应用潜力。