问题——短波长光源长期“卡脖子” 真空紫外光通常指波长约100至200纳米的光辐射。波长越短，理论上成像与测量的空间分辨率越高，更有利于更小尺度上识别物质结构与动态过程。但真空紫外光在产生与传播上都很棘手：多数常见材料会强烈吸收该波段光，光束难以在介质中稳定传输；同时，高亮度、可调谐的真空紫外激光源长期依赖体积大、成本高、使用门槛高的系统。如何在保证输出质量的同时提高转换效率、缩小体积，仍是该领域的核心挑战。 原因——材料吸收与能量耦合效率制约技术路径 真空紫外波段对材料要求苛刻，不仅可用光学元件有限，光路设计往往还需要真空环境或特殊气体通道，以减少传播损耗。另一上，从可见光或近红外等成熟光源向真空紫外波段“上转换”，常见方案受制于非线性过程效率偏低、匹配条件严格、稳定性难以兼顾等问题，导致输出功率与可用性难以同步提升。效率偏低不仅带来更高的输入能耗与散热压力，也限制了设备走出实验室的可能。 影响——高效率桌面化方案或拓展观测边界与产业应用场景 据介绍，该研究团队以红光与蓝光激光为输入，通过反共振空心光纤构建特殊“腔室”，让光束空心结构中与氙气原子相互作用，实现可见光向真空紫外光的转换。研究团队表示，该方案的能量转换效率相比既有同类技术提升两个到三个数量级，并认为装置有望实现桌面级部署，同时具备高功率、宽调谐范围与高相干性。 在应用层面，更高效率的真空紫外激光意味着更高信噪比、更短采集时间以及更灵活的波长选择，可直接服务于多类“难以直接看见”的过程观测与缺陷检测需求。例如，在化学与能源领域，若能以更高时间与空间分辨率追踪燃料分子燃烧的中间态与反应路径，有助于理解燃烧机理、优化燃烧效率并降低污染物生成。在微纳制造与电子器件领域，真空紫外光可为材料表征、缺陷识别与工艺窗口评估提供新手段，对提升良率、缩小器件尺度具有现实价值。类似地，在极端环境研究中，短波长光源也有望帮助研究人员更细致地观测材料在高温、高速流动等条件下的微观变化，例如航天器重返大气层时防热材料表面烧蚀等过程。 对策——以“光纤化气体非线性平台”降低门槛、提升可复制性 从技术路线看，该研究的关键在于将非线性相互作用“装进”反共振空心光纤：一上，空心结构可显著降低光材料中的吸收损耗，使真空紫外波段更容易获得有效输出；另一上，光纤的几何结构有助于在较长距离内保持较高光强与稳定耦合，从而提升整体转换效率。相比传统的大体积光学腔或复杂真空光路，光纤化平台更利于系统集成与长期稳定运行，也更便于扩展到不同波长与不同气体工质。 不过，从实验室成果走向广泛应用仍需持续验证多项关键指标，包括长期运行稳定性、输出功率与相干性的可控性、调谐范围的精确标定，以及在实际测量任务中的可靠性与重复性。同时，真空紫外系统对环境与安全要求更高，相应的封装方案、光路防护与计量校准体系也需要同步完善。 前景——或带动精密测量与下一代时间基准研究加速 研究团队还提出，这类真空紫外光源有望为超高精度计时研究提供支撑。对应的方向关注利用特定原子核能级跃迁构建新型时间基准，其中钍同位素的核跃迁被认为具有潜在优势，但实验上对可控、稳定、可调谐的短波长相干光源提出更高要求。若高效率、小型化的真空紫外激光器在性能与工程可用性上更成熟，将为精密光谱、量子测量与高端计量提供更便捷的工具，也可能推动相关基础研究更快转化为可验证、可部署的实验系统。
真空紫外光源的突破，不仅体现在指标提升，更在于让原本难以触及的波段变得更易获得、更可操作、更便于工程化；当高效、紧凑的真空紫外激光逐步实现稳定应用，更精细的观测能力将进入更多科研与工程场景，带动从机理研究到关键技术验证的进程加快，并为精密测量与先进制造拓展新的空间。