中国激光技术突现“杀手锏”？新材料让美国芯片制裁彻底失效！

当全球激光领域还在为突破200纳米波长壁垒而绞尽脑汁时，中国科学院新疆理化技术研究所悄然交出了一份答卷。

今天发表在《自然》杂志上的研究成果，宣布国产氟化硼酸铵（ABF）晶体首次实现158.9纳米真空紫外激光输出，一举刷新三项世界纪录。这意味着，中国在激光“核心镜片”领域再次实现了对国际对手的超越。

如果把激光器比作超级手电筒，非线性光学晶体就是里面最关键的魔法镜片。它能把普通激光转化成能量极高、波长极短的特殊光束。

而真空紫外激光（波长短于200纳米）由于光子能量高、光束质量好，一直是精密制造和前沿科研的稀缺资源。过去30多年，全球科学家依赖的中国KBBF晶体虽然性能卓越，却存在先天缺陷——它像千层糕一样容易分层，很难加工出大尺寸器件，限制了激光功率提升。

新疆理化所的潘世烈团队用十年时间破解了这一难题。他们发现，在硼酸盐材料中引入氟元素，能像剪刀一样剪断过于复杂的结构网络，形成更稳定的二维层状排列。

这种设计让ABF晶体同时具备三大优势：层间结合力比KBBF增强近一倍，能长出25毫米以上的厘米级单晶；透光范围下探到155纳米，几乎覆盖整个真空紫外波段；激光损伤阈值达到1.6吉瓦/平方厘米，比商用LBO晶体还高。

实验数据更令人振奋：在177.3纳米工业关键波段，ABF晶体输出了4.8毫焦的纳秒脉冲能量，转换效率峰值达7.9%，而传统KBBF在相同条件下能量输出仅0.375毫焦。

尤其值得关注的是，团队通过双折射相位匹配技术，首次将直接倍频激光波长缩短到158.9纳米，这相当于用“光学透镜”替代了“巨型加速器”，让实验室尺度的设备也能产生极高能量激光。

这项突破的战略意义远超学术范畴。在高端制造领域，真空紫外激光能实现纳米级精度的切割与钻孔，可用于航空航天发动机叶片加工、医疗支架微孔加工等工艺。

在科研装备方面，它能为光电子能谱仪提供高分辨率光源，帮助科学家看清超导材料的电子运动规律。更关键的是，ABF晶体有望为空间激光通信等“无人区”技术开辟新路径，潘世烈坦言：“我们要用独一无二的光源创造需求，而不是跟着西方需求跑”。

成功的背后是一支扎根西部17年的青年团队。从2007年潘世烈放弃国外机会来到新疆，到如今年轻成员在40度高温实验室里守护晶体生长炉，团队总结出“策略、勤奋、细节、执行”的八字秘诀。

他们不仅攻克了晶体生长技术，还自研加工工艺——每种晶体像人一样有独特“脾气”，需要反复试验切割角度和抛光力度。这种从材料设计到器件应用的全链条创新，正是中国突破关键技术封锁的典型范式。

随着ABF晶体走向工程化，紧凑型真空紫外激光器将不再依赖同步辐射装置等大型设施。下一步，团队计划开发面向半导体检测、量子测量等场景的原创装备。从KBBF到ABF，中国晶体技术的每一次跃迁，都在重塑全球高端激光产业的话语权体系。