核心观点 - 中国科学院新疆理化技术研究所潘世烈团队成功研制出一种新型非线性光学晶体氟化硼酸铵（ABF）晶体，其最短相位匹配输出波长可达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 [1] 技术突破与性能 - 该晶体在直接倍频真空紫外激光输出方面刷新了3项世界纪录：直接倍频真空紫外激光输出波长最短、纳秒177纳米脉冲能量最高、光光转换效率大幅提升，综合性能远超现有材料 [1] - 团队攻克了晶体生长和器件加工技术难题，成功获得厘米级高光学质量的ABF单晶和真空紫外倍频器件 [1] 行业意义与应用前景 - 非线性光学晶体是实现全固态真空紫外激光输出的关键材料，其性能决定了激光器的输出波长、转换效率等 [1] - 该成果为紧凑、高效的全固态真空紫外激光器提供了全新的关键材料体系 [1] - 研究团队创新性提出真空紫外非线性光学晶体氟化设计及性能调控机制，创制出以ABF为代表的一系列高性能晶体 [1]

文章核心观点 - 中国科学院新疆理化技术研究所潘世烈团队成功研制出一种新型非线性光学晶体——氟化硼酸铵（ABF）晶体 该晶体在真空紫外激光输出方面创造了新的世界纪录 综合性能远超现有材料 [1] 技术突破与性能 - 团队成功研制出新型非线性光学晶体——氟化硼酸铵（ABF）晶体 [1] - 该晶体最短相位匹配输出波长可达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 [1] - 测试结果表明该晶体刷新了3项世界纪录：直接倍频真空紫外激光输出波长最短、纳秒177纳米脉冲能量最高、光光转换效率大幅提升 [1] 研发过程与成果 - 团队创新性提出真空紫外非线性光学晶体氟化设计及性能调控机制 创制出以ABF为代表的系列高性能晶体 [1] - 科研人员攻克了晶体生长和器件加工技术难题 成功获得厘米级高光学质量的ABF单晶和真空紫外倍频器件 [1] - 相关成果在国际学术期刊《自然》发表 [1] 行业意义与应用前景 - 非线性光学晶体是实现全固态真空紫外激光输出的关键材料 其性能决定了激光器的输出波长、转换效率等 [1] - 随着应用需求的不断发展 寻找兼具真空紫外高透过性、强非线性光学响应、大双折射与优异生长性能的新型晶体是该领域的挑战性难题 [1] - 该成果为紧凑、高效的全固态真空紫外激光器提供了全新的关键材料体系 [1]

技术突破 - 中国科学院新疆理化技术研究所潘世烈团队成功研制出氟化硼酸铵（ABF）晶体，首次实现直接倍频输出真空紫外激光，波长达到158.9纳米，创造了该领域世界最短输出波长纪录[2] - 该团队攻克了非线性光学材料关键性能的协同调控和晶体生长技术难题，成功获得厘米级高光学质量的ABF单晶，为紧凑、高效的全固态真空紫外激光器提供了全新的材料体系[3] - 团队自主研发出一套完整的ABF晶体器件加工工艺，实现了从晶体到实用器件的跨越[3] - 测试结果表明，ABF晶体在直接倍频真空紫外激光输出方面刷新了3项世界纪录：输出波长最短（158.9纳米）、纳秒177纳米脉冲能量最高、光光转换效率大幅提升，综合性能远超现有材料[4] 战略意义与行业地位 - 全固态真空紫外激光源（波长≤200纳米）因光子能量高、光束质量好、结构紧凑且稳定性强，在精密加工、高端科研装备等多个领域具有不可替代的战略意义[2] - 此前，氟代硼铍酸钾晶体（KBBF）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，由陈创天院士团队在20世纪90年代发明[2] - ABF晶体的研发标志着中国在真空紫外非线性光学晶体关键材料方向取得重要突破，为保持中国在该领域的国际领先地位作出积极贡献[4] - 新疆理化所享有对ABF晶体从理论计算、晶体生长到器件研制、激光输出的全链条自主知识产权[4] 应用前景 - ABF晶体能应用于研制高性能全固态真空紫外激光器[4] - 该成果可以为高端科研装备的研发、超高精度激光加工、原始创新领域的空间通信等提供核心材料支撑，应用前景十分广阔[4] - 下一步，新疆理化所将持续开展ABF晶体稳定生长技术、器件加工工艺及激光光源研制和应用的研究，力争实现更短波长、更大能量、更高功率的全固态真空紫外光源创新，为精密制造、前沿科研装备提供有力支撑[4]

文章核心观点 - 中国科学家成功研制出新型真空紫外非线性光学晶体氟化硼酸铵（ABF），在直接倍频真空紫外激光输出的波长、脉冲能量和转换效率三方面刷新世界纪录，该成果将巩固并提升中国在关键光学材料领域的国际领先地位，并有望在精密制造和前沿科研等战略领域创造新需求 [1][4][5][8] 技术突破与性能 - 新型ABF晶体实现了直接倍频输出最短波长158.9纳米的真空紫外激光 [1][5] - 在177.3纳米波长下，纳秒脉冲激光的直接倍频输出能量高达4.8毫焦，为世界最高 [5] - 直接倍频转换效率最高达到7.9%，且未来随着工艺优化性能还将继续提升 [5] - 该晶体从材料设计、合成、生长到器件研制拥有完整自主知识产权 [4] 研发背景与历程 - 中国老一代科学家于1995年发明了KBBF晶体，其性能领跑行业超过30年 [1][5] - 由于缺乏核心技术和国外禁运，中国科学家走自主创新道路，先后成功研制LBO、BBO、KBBF等“中国牌”晶体 [6] - 2007年，中国宣布停止对外提供KBBF晶体 [6] - ABF晶体的研发始于2016年首次合成化合物，团队耗时近十年完成突破 [8] 技术原理与重要性 - 非线性光学晶体是激光实现灵活波长调控与转换的“核心基石”，可类比为激光器中的“核心魔法镜片” [1][5] - 真空紫外激光（波长<200纳米）光子能量高、光束质量好，全固态激光器结构紧凑、稳定性好，对精密加工和前沿科学意义重大 [6] - 研发高性能非线性光学晶体的核心科学难题在于平衡带隙、倍频系数和双折射率这三个关键要素 [6] - 团队从源头提出“氟化机制”理论创新，并攻克了从毫米级到厘米级晶体的生长与加工技术 [7] 应用前景与战略意义 - ABF晶体将服务于研究超导机制等前沿科学的高端科研装备，以及助力制造强国建设的精密加工装备 [8] - 更短波长、更高能量的激光有助于更清晰地探究超导材料的微观机制，其突破可能带来全球颠覆性技术变革 [8] - 该晶体将用于创造新需求，例如未来的空间通信等“无人区领域”，引领国际重大应用 [8] - 科研团队下一步目标是基于ABF晶体做出激光器及一系列原创装备，以支撑最顶尖的原始创新 [8] - 该成果是加快打造原始创新策源地、突破关键核心技术、抢占科技制高点的生动实践 [8]