Čínski vedci vyvinuli ultratenký, energeticky účinný optický kryštál

Optický kryštál dokáže realizovať frekvenčnú konverziu, parametrické zosilnenie, moduláciu signálu a ďalšie funkcie, je „srdcom“ laserovej technológie. Po rokoch výskumu tím z Pekingskej univerzity kreatívne predložil novú teóriu optických kryštálov a po prvýkrát použil materiál ľahkého prvku nitrid bóru na prípravu...
Optický kryštál dokáže realizovať frekvenčnú konverziu, parametrické zosilnenie, moduláciu signálu a ďalšie funkcie, je „srdcom“ laserovej technológie. Po rokoch výskumu tím Pekingskej univerzity kreatívne predložil novú teóriu optických kryštálov a aplikoval materiál ľahkého prvku nitrid bóru na prípravu ultratenkého, vysoko účinného optického kryštálu „rohového kosoštvorcového nitridu bóru“ (skrátene TBN). prvýkrát, čo kladie teoretický a materiálový základ pre novú generáciu laserovej technológie. Výsledky boli publikované vo Physical Review Letters, poprednom fyzikálnom časopise.
Akademik Čínskej akadémie vied a profesor na Fyzikálnej škole Pekingskej univerzity Wang Engo v exkluzívnom rozhovore pre agentúru Xinhua News Agency povedal, že tento úspech nie je len originálnym prielomom v čínskej teórii optických kryštálov, ktorý otvára nové pole. prípravy optických kryštálov pomocou dvojrozmerných tenkovrstvových materiálov so svetelnými prvkami, ale pripravuje aj TBN s hrúbkou len mikrometrov, ktorý je doteraz najtenším známym optickým kryštálom na svete a jeho energetická účinnosť je 100 až 10,{{ 4}} miliónkrát vyšší v porovnaní s bežným kryštálom s rovnakou hrúbkou. Jeho energetická účinnosť je 100 až 10, 000-krát vyššia ako u bežných kryštálov rovnakej hrúbky.
Fáza je metrika, ktorá popisuje zmenu tvaru vlny svetelnej vlny. Keď sú svetelné vlny v kryštáli fázovo prispôsobené a krokové, môže byť výstupom laser s ideálnou účinnosťou a výkonom. V posledných rokoch, kvôli obmedzeniam tradičných teoretických modelov a materiálových systémov, bolo ťažké splniť existujúce kryštály vývojové potreby miniaturizácie, vysokej integrácie a funkcionalizácie laserov.
Za týmto účelom profesor Liu Kaihui, riaditeľ Inštitútu fyziky kondenzovaných látok a fyziky materiálov na Fyzikálnej škole Pekingskej univerzity a zástupca riaditeľa medziplatformy pre kvantové materiály svetelných prvkov v Huairou Comprehensive National Science Center v Pekingu, spolu s Wangom Engom viedli tím výskumníkov, aby navrhli novú "teóriu zhody rohovej fázy". Tím zistil, že naskladaním materiálov z nitridu bóru, ako sú „stavebné bloky“ a ich následným „otočením“ do špeciálneho uhla, sa môžu fázy rôznych svetelných vĺn zblížiť a vytvoriť vysokoúčinný optický kryštál, TBN.
"Ak je laser generovaný v kryštáli považovaný za tím, použitie metódy "rohovania" môže urobiť všetkých členov smeru a tempa vysoko koordinovanými, môžete zvýšiť účinnosť premeny energie lasera." Liu Kaihui povedal, že TBN má hrúbku iba 1 až 10 mikrónov, čo zodpovedá jednej tridsatine hrúbky obyčajného papiera A4, zatiaľ čo hrúbka súčasných optických kryštálov je väčšinou rádovo v milimetroch alebo dokonca centimetroch.
"Optické kryštály sú základným kameňom vývoja laserovej technológie." Očakáva sa, že vďaka svojej ultratenkej veľkosti, vynikajúcej integrovateľnosti a úplne novým funkciám bude TBN v budúcnosti realizovať nové prelomové aplikácie v oblastiach, ako sú kvantové svetelné zdroje, fotonické čipy a umelá inteligencia, povedal Wang Engo.