问题——真空紫外光源是精密制造与前沿科学研究的重要基础工具，高分辨检测、材料表征、微纳加工等方向意义在于不可替代的作用。其中，全固态真空紫外激光器以稳定、紧凑和可工程化等优势备受关注，而非线性光学晶体相当于光源系统的“关键芯片”，决定了能否高效率实现短波长输出。长期以来，200纳米以下尤其更短波段的实用晶体材料稀缺，材料供给与工程实现之间存在明显缺口，制约了更高精度光源装备的迭代升级。 原因——业内难点集中在“材料本征性能与工程可制造性难以兼顾”。要在真空紫外波段实现有效倍频，晶体需同时具备较大的带隙以保证深紫外透过、足够强的非线性响应以提升转换效率、合适的双折射以满足相位匹配条件，并能够长成高质量、大尺寸单晶且可加工成稳定器件。上述指标往往相互牵制，形成“大带隙—大倍频效应—高双折射率”难以协同调控的瓶颈。此前我国科学家在上世纪九十年代发明的KBBF晶体，曾以可实现200纳米以下激光输出的直接倍频能力成为全球标志性成果，但面对更短波长、更高功率、更小型化的应用需求，新的材料体系与调控方法仍是国际科研竞争的焦点。 影响——此次中国科学院新疆理化技术研究所团队围绕核心瓶颈提出真空紫外非线性光学晶体的氟化设计及性能调控思路，研制出新型氟化硼酸铵（ABF）晶体，并在材料生长与器件加工上取得突破，培育出厘米级高光学质量单晶。通过双折射相位匹配实现158.9纳米波长的直接倍频真空紫外激光输出——刷新同类技术最短波长纪录——也将双折射相位匹配技术的输出边界更推进。该成果不仅在于“波长更短”，更在于为全固态真空紫外光源提供了新的材料支点，有望促进光源系统向更高效率、更高稳定性与更紧凑结构演进，提升关键科学装置与工业装备的核心性能上限。 对策——面向工程化应用，关键在于形成从材料到器件再到系统的闭环能力：一是持续提升晶体生长的可重复性与一致性，完善晶体缺陷控制与质量评价体系，推动尺寸、纯度与光学均匀性指标稳步提升；二是加强器件加工与封装工艺研究，围绕损伤阈值、长期稳定性、环境适应性等开展验证，解决从实验室演示到装备应用的“最后一公里”；三是结合应用端需求开展协同攻关，在精密制造、先进检测及科研平台等场景中建立示范应用链条，推动关键材料与核心部件的自主可控和规模化供给。同时，应重视基础研究与工程研发的衔接，形成跨单位、跨学科的稳定协作机制。 前景——随着半导体制造、先进材料、量子与光谱学等领域对更短波长、更高光束质量的光源需求持续增长，真空紫外全固态光源有望在高端装备体系中扮演更关键角色。ABF晶体的出现，为构建更高性能、更紧凑的真空紫外激光器提供了新的材料方案，也为我国在真空紫外光学材料与器件方向持续拓展技术边界奠定基础。可以预期，围绕新材料体系开展的系列研究将进一步推动真空紫外关键器件国产化进程，并在科学仪器与先进制造领域释放更大综合效益。有关成果发表在《自然》，也体现出我国在该前沿方向的研究影响力和原创能力持续提升。
从KBBF晶体到ABF晶体，我国科学家在非线性光学领域持续突破，体现了自主创新的强大生命力。此成果不仅为真空紫外激光技术开辟了新路径，更说明了基础研究对国家战略需求的支撑作用。未来，随着ABF晶体的产业化推进，中国有望在全球高端光学装备领域占据更重要的位置。