全球最薄光学晶体:转角菱方氮化硼入选中关村论坛重大科技成果


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[导读]“驾驭激光的利器——转角氮化硼光学晶体原创理论与材料”入选中关村论坛重大科技成果。

www.188betkr.com 讯4月25日,2024中关村论坛年会在北京开幕,公布了10项重大科技成果,北京大学王恩哥院士、刘开辉教授团队研究成果“转角氮化硼光学晶体原创理论与材料”入选。


集成化、微型化、多功能化是未来激光器的发展方向,光学晶体可实现频率转换、参量放大、信号调制等功能,是激光技术的“心脏”,但传统光学晶体很难在有限厚度内高效产出激光,因此制备更轻薄的光学晶体成为各国科学家竞相研发的焦点。


转角菱方氮化硼光学晶体(图源:北京大学物理学院)


1962年,美国科学家提出双折射和周期性极化光学晶体理论,开辟了非线性光学领域并获得了诺贝尔物理学奖。2023年,北京大学团队原创第三类光学晶体理论---转角相位匹配理论,并首次制备出转角菱方氮化硼晶体。晶体仅有微米量级厚度,“薄如蝉翼”,是世界上已知最薄的光学晶体,能效相较于传统晶体提升了100至1万倍。为新一代激光技术奠定理论和材料基础。二维材料光学晶体的理论突破与材料制备,具有鲜明的首创性。


转角相位匹配理论示意图及TBN光学晶体性能测试(图源:北京大学物理学院)


“转角菱方氮化硼”的研发将极大地推动我国新一代集成化激光技术的发展,未来有望在光刻机等微纳加工设备上带来激光技术的新突破。


目前,研究团队已与国内激光器公司共同合作,并成功研发了新一代的全光纤激光器,同时与用户单位合作,推进该技术在光学芯片、量子技术、航空航天特种用途等领域的研发应用,为纳米加工提供核心激光技术。


参考来源:北京大学物理学院、科普世界


(www.188betkr.com 编辑整理/梧桐)

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