长期以来，真空紫外激光由于波段特殊、技术门槛高，被视为精密制造、前沿科学研究的重要“光源基础设施”。
与传统气体放电、自由电子激光等方案相比，全固态真空紫外光源具有系统紧凑、稳定性好、运维成本相对可控等优势，但其核心瓶颈在于：能否获得兼具高透过率、强非线性响应、足够双折射并适合长时间稳定工作的关键晶体材料。
非线性光学晶体性能直接决定激光输出的可达波长、转换效率以及器件可工程化程度，因此材料突破往往意味着技术路线的打开与产业化可能性的提升。
在这一背景下，我国科研人员在真空紫外非线性晶体方向持续攻关。
此前，氟代硼铍酸钾（KBBF）被公认为该领域的里程碑材料，是较长时期内唯一能够通过直接倍频实现200纳米以下激光输出的实用晶体，为短波长固态光源奠定了重要基础。
但KBBF晶体呈层状生长特性，器件设计与加工受到结构限制，进而对激光输出功率提升和工程应用带来掣肘。
如何在保持短波长输出能力的同时，兼顾生长与加工友好性、实现更高效更稳定的真空紫外输出，成为国际同行共同面对的科学与技术难题。
针对这一“卡点”，中国科学院新疆理化技术研究所潘世烈团队从材料设计机理入手，提出面向真空紫外波段的氟化设计思路与性能调控机制，围绕“大倍频效应—高双折射率—短紫外截止边”的协同优化开展系统研究。
该团队在理论与实验联动的基础上，创制出以氟化硼酸铵（ABF）为代表的一批高性能晶体，并进一步突破大尺寸晶体生长与器件加工等关键环节，获得厘米级、高光学质量的ABF单晶。
通过双折射相位匹配技术，团队首次实现158.9纳米真空紫外激光的直接倍频输出，将可相位匹配输出的波长推进到更短区间，刷新了该技术路径下真空紫外输出的最短纪录。
相关成果于北京时间1月29日发表在国际学术期刊《自然》。
这一成果的影响可从多个维度观察。
其一，材料体系的新增意味着真空紫外固态光源不再过度依赖单一晶体路线，关键环节的选择空间扩大，有利于提升整体技术韧性与持续迭代能力。
其二，厘米级高质量单晶的获得与器件加工技术的突破，指向了从“实验室证明”走向“可工程实现”的重要一步，为后续提高输出功率、稳定性和系统集成度奠定了基础。
其三，158.9纳米这一更短波长输出，为精细光刻、表面改性、材料微纳加工、真空紫外光谱与探测等方向提供了潜在的新工具，有望在高端制造与基础研究中产生溢出效应。
面向下一阶段，推动成果转化仍需在“材料—器件—系统”链条上持续发力：一方面，要围绕晶体生长的一致性、缺陷控制、批量稳定制备等问题，建立更完善的工艺窗口与质量评价体系；另一方面，需在器件封装、耐受强光辐照、长期运行可靠性等工程指标上进一步验证，同时与激光系统设计协同优化，提升转换效率与输出功率，拓展可用场景。
还应加强多学科协同，促进材料科学、激光工程与应用端需求的闭环迭代，以缩短从论文成果到实际装备的路径。
从发展前景看，真空紫外光源的竞争本质上是关键材料与系统工程能力的综合竞争。
ABF晶体实现关键波段输出突破，体现了我国在基础理论、材料设计、晶体生长与器件工程上的系统性创新能力。
随着关键材料体系不断丰富、工艺与标准逐步完善，全固态真空紫外光源有望向更高效率、更高功率、更高稳定性方向演进，并在精密制造、先进表征以及前沿科学实验平台中释放更大价值。
从KBBF到ABF的跨越，不仅刷新了激光波长的世界纪录，更彰显了我国在关键材料领域从跟跑、并跑到领跑的转型之路。
当科技创新进入"深水区"，这种聚焦基础科学问题、突破理论认知边界的原创性研究，正是打破技术封锁、构建自主可控产业体系的根本路径。
随着更多"从0到1"的突破持续涌现，中国科研正为全球科技发展注入强劲动能。