中科院，成功研发150纳米以下倍频晶体，领跑深紫外激光材料领域

在前沿光电材料与激光技术领域，深紫外非线性光学晶体一直是制约真空紫外激光设备发展的核心瓶颈，而我国科研团队再次实现重大技术突破。近日，中国科学院相关团队成功设计出150纳米以下倍频晶体，接连刷新深紫外激光倍频波长的世界纪录，打破了国外在该领域的长期技术壁垒，让我国在深紫外非线性光学晶体研究领域持续保持全球领跑地位。

突破150纳米波长极限，两项成果领跑全球

中科院新疆理化技术研究所潘世烈、杨志华领衔的科研团队，聚焦深紫外非线性光学晶体的精准设计与性能优化，接连取得两项标志性成果，均成功突破150纳米这一关键波长门槛，填补了国际上该波段高性能倍频晶体的技术空白。

其中，团队通过创新氟化硼酸盐晶体结构设计，研发出的新型晶体，最短相位匹配倍频波长达到145.2纳米，精准契合²²⁹Th核钟148.3纳米的临界应用需求，同时其倍频效应达到传统KDP晶体的3.4倍，综合光学性能实现质的飞跃，相关研究成果发表于国际材料领域顶级期刊《先进材料》。

在此之前，同一团队还成功研制出氟化硼酸铵（ABF）晶体，将直接倍频真空紫外激光的最短波长推至158.9纳米，一举刷新该领域三项世界纪录，不仅攻克了厘米级高质量晶体生长难题，更实现了器件加工的技术突破，成果成功登上国际顶尖学术期刊《自然》，获得全球科研界的高度认可。

破解三大性能协同难题，实现从试错到精准设计

长期以来，深紫外非线性光学晶体的研发面临着行业共性瓶颈——宽带隙、大倍频效应、高双折射三大核心性能难以协同兼顾，传统研发模式多依赖试错，效率低下且难以突破性能天花板。

中科院团队另辟蹊径，采用氟化调控的创新设计思路，从晶体的微观结构与化学键层面入手，精准调控材料的电子结构与光学特性，成功破解了三大性能无法兼顾的技术难题。通过对硼酸盐骨架进行氟化改性，既保证了晶体具备足够宽的带隙，满足深紫外光的透过要求，又大幅提升了晶体的倍频效应与双折射性能，让深紫外倍频晶体的研发从传统的“经验试错”迈入“精准设计”的新阶段，为后续新型光电功能晶体的研发提供了全新的理论与实践路径。

赋能高精尖领域，推动核心装备自主可控

150纳米以下倍频晶体的成功研发，绝非单纯的实验室成果突破，更将为众多高精尖科技领域带来核心材料支撑，推动相关高端设备实现国产化与性能升级。

在高精度测量领域，该晶体可满足核钟等超高精度时间测量设备的核心需求，助力提升国家时间频率基准的精准度；在量子通信与量子科技领域，深紫外激光是量子态调控、量子信息传输的关键工具，新型倍频晶体将推动全固态真空紫外激光器向小型化、高效化发展；在精密制造领域，真空紫外激光具备超高精度加工能力，可应用于半导体芯片、微纳器件等高端制造环节，弥补我国在精密微加工领域的材料短板。

此外，这一成果进一步延续了我国在KBBF等深紫外晶体领域的技术优势，构建起从材料设计、晶体生产到器件加工的完整自主知识产权体系，彻底摆脱了高端光学晶体依赖进口的困境，为我国激光装备、量子科技、精密仪器等战略新兴产业的自主可控发展筑牢材料根基。

从打破国外垄断的KBBF晶体，到如今突破150纳米极限的新型倍频晶体，我国科研团队在深紫外光学晶体领域持续深耕，用一项项硬核成果彰显了中国在基础材料研究领域的创新实力。

预计，随着这些新型晶体逐步实现产业化应用，必将推动我国乃至全球真空紫外激光技术与相关高端装备产业迈向新高度。期待我国的激光装备、量子科技、精密仪器等战略新兴产业自主可控的高速发展，快来评论区谈谈想说的赞贵。