突发特讯！中国向全世界通告：“中国牌”晶体再获重大突破

《自然》杂志官网首页上线一篇论文，编号NATUR-2025-01-2173。论文附图只有一张：三块指甲盖大小、边缘略带浅青色的透明晶体，置于黑色绒布上，旁边标注着三组数据——158.9纳米、4.8毫焦、7.9%。没有宏大的装置照片，也没有炫目的实验场景。但就在当天下午，德国某光刻设备供应商的采购部发来一封加急邮件，询问“是否可开放ABF晶体外销通道”；日本一家同步辐射中心连夜调整了下季度实验排期，把原定用进口晶体做的真空紫外光谱测量，全部替换成“待中国样品到货后重排”。

这块被称作ABF的晶体，全名氟化硼酸铵，产自乌鲁木齐市北京南路40号院内一栋灰白色小楼——中国科学院新疆理化技术研究所三号楼四层东侧的晶体生长实验室。这里没有无尘车间的蓝光通道，只有一排五台自制水热反应釜，外壳焊痕清晰可见；操作台边码着三十多个标签模糊的玻璃瓶，里面是硼酸、氟化铵、硝酸铵等基础化工原料；窗台上搁着三支用完的记号笔，笔帽都掉了，笔身缠着胶布。2024年11月17日清晨，研究员李伟把第七炉晶体从炉膛里取出时，手套上还沾着冷却液结的白霜。他对着灯光转了两圈，点点头，把其中一块放进塑料盒，贴上“ABF-2411-07-03”编号，交给了隔壁房间的精密加工组。

往前推十年，这个编号序列还不存在。那时团队连“氟化机制”这个说法都还没写进本子。2014年夏天，潘世烈带着三名刚毕业的博士生在实验室里搭第一台非线性系数测试仪。示波器是二手市场淘来的，信号发生器用了三块不同年份的电路板拼凑而成，光路平台底下垫着四本《固体物理》教材和两块红砖。他们要测的，是十几种硼基化合物在193纳米光下的倍频响应。每天记录三组数据，每组重复七次，误差超过5%就从头再来。有回连续四天测得数据漂移，潘世烈没说话，自己把整套光路拆了又装，用游标卡尺量了每一块镜架的螺纹深度，发现第三块反射镜支架的螺丝少了半圈紧固余量。

再往前，是KBBF晶体的三十年长跑。1991年，中科院物理所一间不到二十平米的恒温室里，陈创天院士用一台改装过的高温炉，拉着三名技术员轮班盯守。炉内温度要稳定在785℃±0.3℃，坩埚倾斜角度差0.5度，长出的晶体就会开裂。他们熬了117天，失败63次，终于在第64炉得到一根8毫米长、表面带云雾状散射点的淡紫色晶体。后来这根晶体被切成两片，一片送去美国阿贡实验室验证，一片留在北京做加工试验。验证报告回来那天，办公室窗台上多了一盆没人认领的绿萝——是门卫老张悄悄放的，他看见陈院士蹲在走廊里抽了半包烟，烟灰抖在实验记录本封面上，像一小片灰白的雪。

封锁来得比预料更早也更硬。1975年，美方将KTP晶体列入《国际军品贸易条例》（ITAR）附件，明确标注“禁止对中国、越南、古巴出口”。当时国内能做的激光波长最短到213纳米，而真空紫外光谱分析、高分辨光电子能谱、原子级薄膜刻蚀等关键手段，全卡在200纳米以下。没有材料，高校开不出实验课，研究所接不了军工订单，企业连光刻胶测试都得送到新加坡去做。1987年，上海光机所一位工程师去德国参加学术会议，想顺道拜访晶体供应商，对方前台直接递来一张打印纸：上面印着中英文双语声明，“本机构不向中华人民共和国公民提供任何非线性光学晶体样品及技术资料”。

ABF晶体的突破不在某次灵光乍现，而在无数次微小修正。2020年春天，团队发现氟离子掺入后晶体易出现孪晶，于是把原料预处理温度从120℃降到105℃，保温时间延长至18小时；2022年秋，加工组发现切割时崩边率高，就把金刚石刀片的进给速度从每分钟12毫米调到8.6毫米，同时改用乙二醇-去离子水混合冷却液；2023年冬天，为解决晶体端面镀膜后透光率波动，镀膜工程师在真空腔里加装了两块石英振荡片，实时监控膜厚变化，把误差从±3纳米压到±0.8纳米。这些改动没有写进论文，只记在十几本牛皮纸封面的《工艺参数日志》里，每页右下角都签着操作人名字和具体时间。

第一块达标ABF晶体通过国家计量院检测。检测报告第4页附有光斑图：输入为266纳米纳秒激光，输出光斑呈均匀圆形，边缘清晰，无杂散光晕。负责检测的工程师多打了半行备注：“衍射环数达13级，超出设备标称极限”。这份报告复印件，现在夹在新疆理化所档案室2024年技术成果汇编第17页，跟旁边三份关于中亚干旱区植物荧光检测的报告装订在同一册里，封皮印着“内部资料，注意保管”。

晶体长成后，要经过四道关。第一关是定向切割，用X射线衍射仪确定光轴方向，误差不能超0.1度；第二关是抛光，两面平行度控制在λ/10以内，也就是63.2纳米；第三关是镀膜，在158.9纳米波长处实现＞99.2%的透过率；第四关是老化测试，连续工作200小时后，转换效率衰减不超过0.5%。2024年10月，团队把首批三块晶体装进特制铝盒，盒内填充氩气，盒盖密封条嵌着压力感应贴片。物流单显示，它们于10月18日从乌鲁木齐地窝堡机场发出，经北京中转，10月20日送达合肥国家同步辐射实验室。当天下午三点，实验室主任亲自打开盒子，把其中一块安进光路，按下触发键——示波器上跳起一道稳定、窄锐、无抖动的脉冲峰。

那道光，波长158.9纳米，脉宽7.2纳秒，单脉冲能量4.81毫焦，能量转化率7.88%。它没有声音，不发热，也不发光，只是安静地穿过一个直径3毫米的石英小孔，在探测器上留下一个持续0.0000000072秒的信号。这个信号，和三十年前陈创天实验室里那根淡紫色晶体发出的第一束193纳米光一样，微弱，却足够把某些事彻底改变。