“中国牌”晶体震撼问世！新疆团队刷新三项世界纪录，158.9纳米激光全球首创 在自研装备的守候中，在近十年的寂静打磨后，一道158.9纳米的激光束从实验室中射出，宣告着一个属于中国的全新世界纪录诞生了。 “当第一束158.9纳米激光从我们自主加工的器件中射出时，实验室爆发出欢呼。”中国科学院新疆理化技术研究所所长潘世烈回忆那一刻时，脸上仍难掩笑意。 北京时间2026年1月29日，潘世烈团队研制的氟化硼酸铵晶体（ABF）正式亮相顶级学术期刊《自然》，并一举刷新了直接倍频产生真空紫外激光的三项世界纪录。 01 核心突破：三项世界纪录 ABF晶体的诞生，标志着我国在非线性光学晶体领域再次实现从“跟随”到“引领”的跨越。过去三十余年，全球在该领域的标杆是由中国科学家于1995年发明的“KBBF”晶体。 而此次ABF晶体取得的关键性突破具体体现在三个维度，均属世界第一： 波长最短：首次实现了158.9纳米的真空紫外激光直接倍频输出，进入了更短的波长范围。 能量最高：在177.3纳米波段，纳秒脉冲的激光输出能量达到4.8毫焦。 效率最大：光-光转换效率最高可达7.9%。 通俗而言，如果把激光器比作“超级手电筒”，ABF晶体就是最核心的“魔法镜片”，它能将普通激光“转化”成波长极短、能量极高、光束质量极好的特种激光。在真空紫外这个特殊波段，波长每缩短一点，都意味着技术难度的巨大提升。 02 十年磨一晶：从理论到厘米级晶体的突破 这项成果并非一蹴而就。团队从2007年起就开始寻找能超越KBBF的新材料体系。2016年，团队首次合成出ABF化合物，开启了近十年漫长的研发攻坚。 “研制过程非常艰辛。”潘世烈感慨道。在理论层面，团队创新性地提出了“氟化设计”机制，攻克了材料多个关键性能难以协同调控的世界性难题。 要将理论上的化合物转化为可用的晶体，是另一场硬仗。科研人员年复一年地守着自己研发的晶体生长装备，日夜不停地调节优化参数。历时三年，他们才终于将ABF晶体从毫米级的“小种子”养育至4厘米见方的可用尺寸。 “晶体像人一样，一人一个脾气，每种晶体也有自己的秉性，得找到适配的加工工艺。” ——团队成员、新疆理化所研究员张方方 03 技术高地：从禁运封锁到自主引领 ABF晶体诞生的背后，是我国非线性光学晶体几代科学家接续奋斗、打破封锁的宏大叙事。 20世纪70年代，当美国研制的KTP晶体实现商业化时，中国曾被排除在外，面临技术禁运。正是凭借老一辈科学家“从零开始”的艰苦创业，中国先后发明了 LBO、BBO、KBBF等一系列“中国牌”晶体。 其中，KBBF晶体因在战略领域的独特价值，中国于2007年正式宣布停止对外提供，实现了从被封锁到技术反超的转变。 潘世烈表示，ABF的成功是“团队站在老一辈科学家肩膀上接续奋斗的结晶”。如今，ABF已构建起从理论设计到器件加工的全链条自主知识产权体系。 04 未来应用：从“看清”物质到定义装备 性能参数的全面突破，为一系列前沿领域的应用打开了大门。 在基础科学前沿，它将成为探索微观世界的“超级显微镜”。波长越短、能量越高的激光，分辨率就越高。它有望帮助科学家“看清”超导等领域的微观机理，从源头推动技术突破。 在高端制造领域，其产生的超高精度激光，可用于纳米级精度的切割、钻孔与表面处理，服务于航空航天、医疗器械等精密制造。 更具深远意义的是，它赋予了中国定义下一代高端科研装备标准的可能。例如，为自由电子激光提供独有的种子源，或创造出国际上尚无先例的尖端科学仪器。潘世烈强调，未来目标是从“跟跑需求”转变为 “引领需求、创造需求” ，在空间激光通信等“无人区”领域开辟新赛道。 05 领域延伸：国之重器与全球竞赛 非线性光学晶体被誉为现代激光技术的“心脏”，是激光波长转换的核心元件，其性能直接决定了激光装备的能力上限。一个高性能晶体的诞生，往往能带动精密光谱仪、光刻技术、量子通信等一整条高精尖产业链的升级。 从全球视角看，高端晶体材料的研发一直是科技强国竞逐的战略制高点。过去几十年里，中国科学家在这一领域实现了一次次里程碑式的跨越，从跟跑、并跑到部分领跑。ABF晶体的问世，不仅巩固了我国在该领域的国际领先地位，更展现了我国在底层材料和原始创新方面的深厚积累与持续突破能力。 下一步，科研团队的目标是“做出激光器，做出一系列原创装备。” 这支超过百人的团队仍在继续攻关，致力于实现更短波长、更高功率的全固态真空紫外光源，为国家精密制造和前沿科研提供更强大的“光”支撑。 激光束划破的不仅是实验室的空气，更是一个国家面向未来的创新天际线。钻石晶体 晶体纤维 晶体品质 晶体检测方法 晶体制备 全透晶体 晶体材料加工
