
一束波长158.9纳米的真空紫外激光,在实验室中划破黑暗。这道光,比人类头发丝还细上万倍,却承载着中国科学家三十年的沉默攻坚。2026年1月29日,中国科学院宣布,我国自主研发的氟化硼酸铵(ABF)晶体首次实现该波长的直接倍频输出,刷新三项世界纪录。这不是一次简单的技术迭代,而是一场从“能用”到“好用”的战略跃迁。
上世纪90年代,中国科学家陈创天团队研制出KBBF晶体,首次将激光波长推进至176纳米,打破200纳米“死亡线”,使我国跃居非线性光学材料全球第一梯队。但其层状结构导致晶体只能长成薄片,必须依赖棱镜耦合才能工作,系统复杂、能量受限,难以走向工程应用。此后三十年,国际学界屡次尝试突破未果,KBBF成为中国独家掌握的“卡脖子”技术,也成了自身发展的瓶颈。
ABF晶体的出现,彻底改写了这一困局。它将最短输出波长进一步压缩至158.9纳米,纳秒脉冲能量达4.8 mJ,转换效率高达7.9%,三项指标全面超越KBBF。更重要的是,其层间距从6.25 Å缩小至3.81 Å,层间结合力显著增强,首次实现厘米级块状单晶生长。这意味着,无需复杂耦合装置,即可直接加工为光学器件,真正具备了走向规模化应用的工程基础。
这一突破的背后,是结构设计的颠覆性创新。ABF晶体中引入[BO₃F]基元,通过氟原子调控电子云分布,实现非线性响应与晶体稳定性的协同优化。其宽透光窗口、高激光损伤阈值和优异光学均匀性,使它不仅性能更强,也更“耐造”。科研团队已构建原型光源,验证了158.9–340.2 nm范围内的可调谐输出,为高分辨光电子能谱、量子态探测等前沿研究提供了全新工具。
更深远的意义在于战略自主。177.3纳米波段是半导体光刻的关键路径之一,ABF晶体为发展全固态深紫外光源提供了核心材料支撑,有望降低对ASML式极紫外设备的依赖。在空间通信、海洋探测等“无人区”领域,其紧凑高功率特性亦具引领潜力。从KBBF的“我能做出”到ABF的“我能用好”,中国在这一赛道上已从规则遵循者变为标准定义者。
技术突围从来不是孤勇者的战斗,而是代际接力的长跑。ABF晶体的光芒,映照的是三十年如一日的基础研究定力。当世界还在追赶KBBF时投查查配资,中国已悄然翻过下一座山峰。真正的科技自立,不在于一时领先,而在于持续定义未来的资格。这一束深紫外之光,正照亮通往下一个十年的路。
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