面向精密制造、前沿科学实验等领域对短波长光源的迫切需求，真空紫外激光因其能量集中、波长更短、可实现更高分辨率与更强微纳加工能力，正在成为高端光学系统竞逐的重要方向。
与传统方案相比，全固态真空紫外光源具有体积小、系统集成度高、运行成本相对可控等优势，但其“卡脖子”环节长期集中在非线性光学晶体等关键材料：晶体性能直接决定激光输出波长、频率转换效率和工程化可用性。
问题在于，200纳米以下真空紫外波段要获得稳定可用的激光输出难度极大。
长期以来，氟代硼铍酸钾（KBBF）被视为该领域里程碑式材料，可通过直接倍频实现200纳米以下激光输出。
然而，KBBF具有层状生长特性，对器件结构设计、加工装调与功率提升形成现实约束，也使得更高效、更稳定、更易工程化的晶体材料成为国际同行共同追求的目标。
换言之，行业需要一种既能在真空紫外区保持高透过、又具备强非线性响应和足够双折射以实现相位匹配，同时还要具备优良可生长性与可加工性的“综合型”新晶体。
造成这一难题的深层原因在于多指标之间存在天然矛盾：提升倍频效应通常要求更强的非线性响应；实现深紫外乃至真空紫外输出又需要更短的紫外截止边；而相位匹配条件往往依赖足够的双折射特性。
三者难以兼顾，导致不少候选材料在某一指标领先的同时在另一个关键指标上“掉链子”，从而难以跨越从实验室发现到工程器件应用的门槛。
针对上述瓶颈，中国科学院新疆理化技术研究所潘世烈团队聚焦真空紫外非线性光学晶体基础研究与关键核心技术，提出面向真空紫外应用的晶体氟化设计思路及性能调控机制，围绕“大倍频效应—高双折射率—短紫外截止边”的协同调控开展系统攻关，创制出以氟化硼酸铵（ABF）为代表的系列高性能晶体。
在理论与材料设计取得突破的基础上，团队进一步解决了晶体生长与器件加工等工程难题，获得厘米级高光学质量ABF单晶，并将其应用于真空紫外激光输出验证，采用双折射相位匹配实现158.9纳米真空紫外激光直接倍频输出，刷新了该技术路线可实现的最短输出波长纪录。
相关成果于北京时间1月29日发表在国际学术期刊《自然》。
这一进展的意义不仅在于单项指标刷新纪录，更在于形成从材料设计、晶体生长到器件加工与激光验证的系统能力。
对于全固态真空紫外激光器而言，核心晶体从“可用”迈向“好用”，往往决定着能否进一步实现紧凑化、稳定化与高效率输出。
ABF晶体体系的出现，为真空紫外光源提供了新的关键材料选择，有望为高端制造中的精密加工、微纳结构制备与先进计量提供更高质量光源，也将助力原子分子物理、超快光谱等基础研究获得更具可控性的实验手段。
从对策与路径看，推进真空紫外光源工程化，需要在材料端与系统端同步发力：一方面继续完善晶体生长工艺窗口、提升尺寸一致性与缺陷控制能力，推动器件加工标准化与可靠封装；另一方面围绕激光系统的热管理、光路稳定与长期运行可靠性开展集成验证，形成可复用的工程方案。
与此同时，建立跨学科协同机制也尤为关键，材料科学、光学工程与应用端场景需求的耦合，将决定成果转化的速度与质量。
展望未来，随着ABF等新型晶体体系在性能、规模化制备和器件化方面持续推进，真空紫外激光从实验室走向更广泛应用的条件将进一步成熟。
可以预期，围绕更短波长、更高效率、更高功率以及更高稳定性的竞争将持续加速，关键材料的自主创新能力将成为抢占技术制高点的重要支撑。
从KBBF到ABF的跨越，不仅彰显了我国在功能材料领域的原始创新能力，更构建起"理论设计-材料制备-器件应用"的完整创新链条。
在关键核心技术攻坚战中，这种坚持基础研究与应用研发并重的科研范式，正成为突破"卡脖子"难题的中国方案。
随着更多战略材料实现从跟跑到领跑的转变，我国在全球科技竞争格局中的主动权将得到进一步巩固。