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激光技术再突破:我国成功研发出全球最薄光学晶体

2024-04-29 14:39:58
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2024中关村论坛年会425日在北京开幕。

 

本次论坛发布了十项重大科技成果,包括:全模拟光电智能计算芯片、量子云算力集群、300兆瓦级F级重型燃气轮机完成总装、第三代“香山”RISC-V开源高性能处理器核、“北脑二号”智能脑机系统、转角氮化硼光学晶体原创理论与材料等。

 

在十项科技成果中,转角氮化硼光学晶体成果,受到了小编的关注,因为这一成果跟我们的激光技术息息相关。


光学晶体是激光技术的 " 心脏 "激光技术在微纳加工、量子光源、生物监测等领域都有重要应用。集成化、微型化、多功能化是未来激光器的发展方向,中国科学家经反复组合尝试,锁定轻巧的氮化硼为最优选择。

 

光学晶体可实现频率转换、参量放大、信号调制等功能,经过多年攻关,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“薄如蝉翼”的光学晶体“转角菱方氮化硼”,这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1001万倍,为新一代激光技术奠定理论和材料基础。


我国科学家首创的晶体设计理论与制备方法相结合,成功使光学晶体“瘦身”至13微米。而传统光学晶体厚度要在毫米级到厘米级。

研究团队探索发现二维轻元素材料菱方氮化硼具有深紫外的带隙、优异的物理化学稳定性、超高的激光损伤阈值和非线性系数,是非常理想的紫外光学晶体材料。基于界面转角相位匹配理论,团队成功制备了第三类光学晶体,转角菱方氮化硼光学晶体。

此外,转角相位匹配赋予氮化硼全新的功能,使其能够有效调控参量光的偏振态。这一突破为新一代 " 极限波长 "" 极限尺寸 "" 极限稳定 " 激光技术的革新奠定了理论和材料基础。

 

 据与会相关人员介绍," 该理论的应用有望让激光器的尺寸缩小至微米级。一些过去无法制造光学晶体的材料,也有望在材料堆叠角度的转动中再次焕发生机 "

 

目前,相关研究成果以 " 二维材料光学晶体转角相位匹配 "Twist-phase-matching in two-dimensional materials)为题在线发表于 《物理评论快报》(Physical Review Letters)杂志上。

 

深圳中为检验对本次研发成果表示热烈的祝贺,随着我国激光产业蓬勃发展,对激光技术不断提出新要求,对激光器性能不断提出更高的期望,对于激光器安全性检测、评估提出更高标准,无论是工业领域、民用领域还是军事领域,激光正在改变我们的生活,也正在引领新时代的技术革命,深圳中为检验作为激光设备检测行业领航者,将继续深耕激光产业,发挥我们的检测优势,助力激光企业技术革新、见证激光产业迈向新台阶。

 

扩展阅读:关于我们_深圳中为检验 (ctnt-cert.com)

 


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