-
我国科学家研发出超薄高能效光学晶体
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”。经多年攻关,北京大学团队创造性提出新的光学晶体理论,并应用轻元素材料氮化硼首次制备出一种超薄、高能效的光学晶体“转角菱方氮化硼”(简称TBN),为新一代激光技术奠定了理论和材料基础。该成果近日发表于物理学权威期刊《物理评论快报》。
图为研究人员用镊子夹起的一片熔融石英,上面条状物为TBN。新华社记者 魏梦佳 摄
中国科学院院士、北京大学物理学院教授王恩哥接受新华社记者独家专访时表示,这一成果不仅是中国在光学晶体理论方面的原创性突破,开辟了利用轻元素二维薄膜材料制备光学晶体的新领域,且制备出的TBN厚度仅有微米量级,是目前已知世界最薄的光学晶体,其能效相较于同等厚度的传统晶体提升了100至1万倍。
相位是描述光波波形变化的度量。晶体中的光波相位匹配、步调一致,才能输出效率和功率理想的激光。近年来,由于传统理论模型和材料体系的局限性,现有晶体已难以满足激光器小型化、高集成、功能化的发展需要。
图为通过“旋转”氮化硼“积木”实现激光的高效产生。(受访者供图)
为此,北京大学物理学院凝聚态物理与材料物理研究所所长、北京怀柔综合性国家科学中心轻元素量子材料交叉平台副主任刘开辉教授与王恩哥带领研究团队,提出一种新的“转角相位匹配理论”。团队发现,将氮化硼材料像“搭积木”一样堆叠,再“旋转”到特殊角度,就可使不同光波的相位趋于一致,形成高能效光学晶体TBN。
“如果把晶体中产生的激光看作是一支队伍,运用‘转角’方法就能让所有队员的方向和步伐高度协调,就能提升激光的能量转换效率。”刘开辉说,TBN厚度仅为1至10微米,相当于普通A4纸厚度的三十分之一,而目前的光学晶体厚度多为毫米甚至厘米量级。
图为研究团队成员在实验室合影。新华社记者 马晓冬 摄
“光学晶体是激光技术发展的基石。”王恩哥说,TBN具备超薄尺寸、优异可集成性和全新功能,未来有望在量子光源、光子芯片、人工智能等领域实现新的应用突破。
(记者魏梦佳、马晓冬)
- 原标题:我国科学家研发出超薄高能效光学晶体
- 责任编辑: 唐晓甫 
-
什么样的AI算安全?OpenAI发布灾备架构应对大模型风险
2023-12-19 11:56 人工智能 -
全球最先进大洋钻探船来了!
2023-12-18 11:46 科技前沿 -
英特尔推出第五代至强和酷睿Ultra,多个中国厂商到场支持
2023-12-18 08:54 观网财经-科创 -
我国成功发射双曲线一号商业运载火箭
2023-12-17 15:24 航空航天 -
含氦煤层气提取99.999%以上高纯氦,我国突破了
2023-12-16 09:10 -
“七项可以改变世界的化工分离之一”,浙大团队实现突破
2023-12-16 08:11 -
“南极天目”时域天文望远镜阵原型机研制成功
2023-12-16 08:00 -
我国成功发射遥感四十一号卫星
2023-12-15 22:28 航空航天 -
国际首次!中国团队绘制肝癌转移多组学全景图谱
2023-12-15 14:28 科技前沿 -
新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放
2023-12-15 09:11 科技前沿 -
我科研人员开发疫苗研制新技术:“纳微复合”干粉吸入
2023-12-15 09:10 科技前沿 -
“新舟”60灭火机首次超低空满载6吨投水试飞圆满成功
2023-12-14 09:30 中国精造 -
极飞多款智慧农业产品发布,实现多项突破性创新
2023-12-13 14:48 -
我国科研人员发布古籍大语言模型:智能作诗、精确翻译、自动标点…
2023-12-13 09:03 -
“雪龙2”号完成卸货任务离开罗斯海新站
2023-12-13 09:03 南极探险 -
国家科学技术奖提名办法发布,严重失信将进“黑名单”
2023-12-12 15:15 -
比太阳亮1万亿倍!这一大国重器取得关键进展
2023-12-11 21:46 科技前沿 -
国内首次应用!效率提高三倍以上
2023-12-11 09:19 -
文昌发射场正建设规划新一代载人登月火箭发射工位
2023-12-10 14:16 航空航天 -
长征系列运载火箭第500次飞行!遥感三十九号卫星成功发射
2023-12-10 10:39 航空航天
相关推荐 -
习近平同匈牙利总统舒尤克举行会谈 评论 10德国公开叫板欧盟:反对!我们想和中国竞争 评论 161习近平抵达布达佩斯,匈牙利总理夫妇机场迎接 评论 73习近平同塞尔维亚总统武契奇举行会谈 评论 28最新闻 Hot
-
“美以关系前所未有紧张”,唱的哪出戏?
-
急了?美议员提案把他们运到加沙…
-
她声称美国或对中国联网汽车采取“极端措施”
-
德国公开叫板欧盟:反对!我们想和中国竞争
-
“全球范围内,美国大失民心,中国受欢迎程度持续上升”
-
“我不准半导体企业卖芯片给中国,剥夺了他们的收入,但…”
-
被取消供货华为,英特尔回应:二季度营收受打击
-
华为内部信称PC备胎芯片转正?知情人士:假消息
-
拜登终于承认了
-
“这么对中国,欧盟很快会搬起石头砸自己的脚”
-
“我们这些操作不得人心,所以拉美国家才更愿意找中国合作”
-
对欧洲而言,“中国光伏电池是福不是祸”
-
“美国停运3500枚炸弹,向以色列发出明确反对信号”
-
美方当场改口
-
德国派遣军舰来南海:考虑过台湾海峡
-
5名中国游客在泰国遭绑架勒索,多名警察涉案
-