我國科學(xué)家制備出超薄高能效光學(xué)晶體
光學(xué)晶體可實(shí)現(xiàn)頻率轉(zhuǎn)換、參量放大、信號(hào)調(diào)制等功能,是激光技術(shù)的“心臟”。經(jīng)多年攻關(guān),北京大學(xué)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性提出新的光學(xué)晶體理論,并應(yīng)用輕元素材料氮化硼首次制備出一種超薄、高能效的光學(xué)晶體“轉(zhuǎn)角菱方氮化硼”(簡(jiǎn)稱TBN),為新一代激光技術(shù)奠定理論和材料基礎(chǔ)。該成果近日發(fā)表于物理學(xué)權(quán)威期刊《物理評(píng)論快報(bào)》。 研究人員用鑷子夾起的一片熔融石英,上面條狀物為光學(xué)晶體“轉(zhuǎn)角菱方氮化硼”(簡(jiǎn)稱TBN)。 中國科學(xué)院院士、北京大學(xué)物理學(xué)院教授王恩哥接受記者專訪時(shí)表示,這一成果不僅是中國在光學(xué)晶體理論方面的原創(chuàng)性突破,開辟了利用輕元素二維薄膜材料制備光學(xué)晶體的新領(lǐng)域,且制備出的TBN厚度僅有微米量級(jí),是目前已知世界最薄的光學(xué)晶體,其能效相較于同等厚度的傳統(tǒng)晶體提升了100至1萬倍。 相位是描述光波波形變化的度量。晶體中的光波相位匹配、步調(diào)一致,才能輸出效率和功率理想的激光。近年來,由于傳統(tǒng)理論模型和材料體系的局限性,現(xiàn)有晶體已難以滿足激光器小型化、高集成、功能化的發(fā)展需要。 圖為通過“旋轉(zhuǎn)”氮化硼“積木”實(shí)現(xiàn)激光的高效產(chǎn)生。 |