激光，是20世紀人類最重大的發明之一，而想要“精準馴服”這一特殊光源，實現靈活的波長調控與(yu) 轉換，非線性光學晶體(ti) 便是其中的“核心基石”。

中國科學院今天（29日）介紹，我國科學家成功研製出最新款“中國牌”晶體(ti) ——氟化硼酸銨（ABF）晶體(ti) ，首次實現直接倍頻真空紫外激光158.9納米輸出，將在精密製造、前沿科研等領域發揮重要戰略作用，相關(guan) 成果今天（29日）在國際學術期刊《自然》發表。

如果關(guan) 注激光領域，KBBF這個(ge) 名字或許大家並不陌生，這是我國科學家在20世紀90年代研發的“中國牌”晶體(ti) ，相關(guan) 性能領跑行業(ye) 30餘(yu) 年無人超越。而科研團隊介紹，最新研發的這種ABF晶體(ti) ，可以做到在直接倍頻真空紫外激光輸出領域——輸出波長、納秒脈衝(chong) 能量、轉換效率三方麵全方位刷新世界紀錄。

高原之上再攀高峰，耗時近十年打磨的新款“中國牌”晶體(ti) ，如何服務國計民生？

中國科學院新疆理化技術研究所所長 潘世烈：ABF晶體(ti) 是中國科學院新疆理化技術研究所通過原始創新，研製出來的一個(ge) 從(cong) 材料設計理論創新到化合物合成、晶體(ti) 生長、器件研製、激光輸出，具有完整自主知識產(chan) 權的新材料。

說起這種名為(wei) ABF（也就是氟化硼酸銨）的真空紫外非線性光學晶體(ti) ，中國科學院新疆理化技術研究所所長潘世烈滿是自豪。他說，這種新的晶體(ti) 綜合性能優(you) 異，是一種有重要應用前景的真空紫外非線性光學晶體(ti) 。

中國科學院新疆理化技術研究所所長 潘世烈：1995年，中國老一代科學家發明了KBBF晶體(ti) ，在當時是全球唯一激光輸出波長短於(yu) 200納米的晶體(ti) ，一直到現在31年過去了，隨著社會(hui) 的發展，需要性能更加優(you) 異的材料出現，但到該晶體(ti) 發現之前仍然是空白。我們(men) 繼承老一代科學家的精神，突破關(guan) 鍵核心技術，“十年磨一晶”，創製出今天的真空紫外非線性光學晶體(ti) ABF。

潘世烈介紹，ABF刷新了三項世界紀錄：

在特定條件下，可以做到波長更短，直接倍頻輸出波長最短達到158.9納米；

納秒脈衝(chong) 能量最高，納秒177.3納米激光直接倍頻輸出能量高達4.8毫焦；

轉換效率最高可達7.9%。

未來隨著晶體(ti) 生長和加工工藝的進一步優(you) 化，這些性能還將繼續提升。

激光？晶體(ti) ？這些學術名詞究竟是什麽(me) 意思？

通俗來說，如果把激光器想象成“超級手電筒”，非線性光學晶體(ti) 就是手電筒裏的“核心魔法鏡片”，能把普通激光“變身”成特殊波長的超強光束。

潘世烈解釋，由於(yu) 激光本質上是“人為(wei) 調控的受激輻射光放大”，那麽(me) 非線性光學晶體(ti) 便是讓激光實現靈活波長調控與(yu) 轉換，推動激光技術落地應用的“核心基石”。

中國科學院新疆理化技術研究所所長 潘世烈：激光是全球高新技術產(chan) 業(ye) 、前沿科學研究等領域的推動力和重要戰略支撐技術。波長短於(yu) 200納米就叫真空紫外波段，它的光子能量高、光束質量好，而全固態激光器又有結構緊湊、穩定性好等特點，對精密加工、前沿科學等領域具有重大意義(yi) 。激光的核心是材料，發現性能更加優(you) 異的材料這麽(me) 難是因為(wei) 有關(guan) 鍵科學問題沒解決(jue) ，其中最重要的三個(ge) 要素——帶隙、倍頻係數、雙折射率難以平衡但又必須平衡，隻有平衡之後，這個(ge) 材料才具有優(you) 異的性能。

20世紀60年代初，國外已發現多款非線性光學晶體(ti) 材料。1976年，美國研製出KTP晶體(ti) ，這是全球首款實現商業(ye) 化應用的非線性光學晶體(ti) ，彼時晶體(ti) 對中國實施禁運。

由於(yu) 缺乏核心技術、研發經驗和專(zhuan) 業(ye) 人才，中國老一代科學家自行組裝激光器、測試設備，在一窮二白中自己動手創造科研條件，終於(yu) 走出一條自主創新道路，先後研製成功LBO、BBO、KBBF等閃耀世界的“中國牌”晶體(ti) 。2007年，中國也正式宣布停止對外提供KBBF晶體(ti) ，打了一場漂亮的翻身仗。

潘世烈表示，科學的腳步不能停歇，高原之上再攀高峰，是這一代科學家對先輩艱苦奮鬥成果的最好傳(chuan) 承。

中國科學院新疆理化技術研究所所長 潘世烈：我們(men) 從(cong) 源頭出發，提出了氟化機製，在理論方麵打造原始創新策源地。有了化合物，還要長出晶體(ti) ，我們(men) 集團隊之力攻克了晶體(ti) 的生長技術和加工技術，從(cong) 毫米級晶體(ti) 長到厘米級，產(chan) 出了國際上首個(ge) 高效倍頻器件。

ABF晶體(ti) 的研發取得突破性進展，用優(you) 異的生長性能和多項刷新紀錄的卓越屬性，為(wei) 保持我國在該領域的國際領先地位作出積極貢獻。

性能如此卓越，這種晶體(ti) 能在哪些方麵發揮作用？

潘世烈表示，不管是服務於(yu) 研究超導等領域的高端科研裝備，還是助力製造強國建設的精密加工裝備，或者是為(wei) 人類開拓原始創新領域，這種晶體(ti) 都將作出重要貢獻。

中國科學院新疆理化技術研究所所長 潘世烈：下一步，我們(men) 要做出激光器，做出一係列原創裝備。有了前沿的、精密的裝備，才能做出原創的成果，才能實現最頂尖的原始創新。中國現在正從(cong) 製造大國向製造強國邁進，還有很多領域需要我們(men) 去引領需求、創造需求，而不是說西方國家有這個(ge) 需求，我們(men) 就跟在後麵跑。直接倍頻產(chan) 生短至158.9納米的光源全球是沒有的，我們(men) 會(hui) 利用這一核心材料和技術來創造新的需求，比如未來的空間通信有一批“無人區領域”，我們(men) 要基於(yu) 器件、材料，引領國際未來的重大應用。

從(cong) 2016年首次合成ABF化合物，到如今使我國繼續屹立真空紫外光學晶體(ti) 關(guan) 鍵材料領域最前沿，潘世烈團隊耗時近十年打磨新款“中國牌”晶體(ti) ，正是我國科學家加快打造原始創新策源地、加快突破關(guan) 鍵核心技術、努力搶占科技製高點的生動實踐。

中國科學院新疆理化技術研究所表示，科研團隊將持續開展ABF晶體(ti) 穩定生長技術、器件加工工藝及激光光源應用的研究，力爭(zheng) 實現更短波長、更高功率的全固態真空紫外光源創新，為(wei) 我國精密製造、前沿科研裝備提供有力支撐。