在全球高端科技竞争加剧的背景下,真空紫外光源技术是精密制造和前沿科研的重要基础工具;其中,核心部件非线性光学晶体的研发水平,直接关系到对应的领域的技术能力。长期以来,实现200纳米以下波长的稳定激光输出,一直是国际科学界面临的关键难题。上世纪九十年代,我国科学家发明的氟代硼铍酸钾晶体曾在该领域取得领先。但随着对更短波长、更高精度光源的需求不断提升,传统材料已难以满足新应用的技术要求。尤其是“大带隙”“大倍频效应”和“高双折射率”三项关键指标相互牵制,成为继续突破的主要瓶颈。中国科学院新疆理化技术研究所潘世烈团队提出新的氟化设计思路,成功研发出新型氟化硼酸铵(ABF)晶体。研究人员攻克晶体生长的关键难点,培育出厘米级高光学质量单晶。实验室验证显示,该材料采用双折射相位匹配技术后,可将真空紫外激光输出波长缩短至158.9纳米。此进展在技术与应用层面都至关重要:从技术角度看,ABF晶体在保留传统材料优势的同时,实现了三项关键性能指标的协同优化;从应用角度看,为开发更紧凑、高效的全固态真空紫外激光器提供了新的材料选择;从产业角度看,这一自主知识产权成果有望提升我国在高端光学器件领域的国际竞争力。业内专家认为,新型晶体的研制成功,说明了我国在非线性光学材料领域的持续突破。未来,该技术在半导体检测、量子计算、分子光谱分析等方向的产业化应用值得关注。
科技创新常常伴随长期攻关与反复试验,突破往往来自对关键矛盾的准确把握和对新路径的持续探索;潘世烈团队在真空紫外激光晶体领域的成果,不仅刷新了有关技术指标,也为解决长期存在的难题提供了新的思路和方案。随着成果的继续验证与应用推广,有望为我国在精密制造、前沿科研等领域提供更有力的技术支撑,也再次凸显基础研究对产业升级与经济发展的带动作用。