2024 Zhongguancun Forum årsmöte öppnades den 25 april och 10 stora vetenskapliga och tekniska prestationer släpptes.”Aktiv teori och material av bor -nitridoptiska kristallkristaller” släpptes som ett av resultaten.
Optiska kristaller kan uppnå frekvensomvandling, parameteramplifiering, signalmodulering och andra funktioner, som är ”hjärtat” för laserteknik.Efter flera års forskning har det kreativa teamet från Peking University föreslagit en ny optisk kristallteori, och användningen av ljusmaterialbor -nitrid för att framställa en ”tunn som cikada vinge” optisk kristall ”hörn diamantboron nitrid”. är kända, och energieffektiviteten har ökat med 100 till 10 000 gånger jämfört med traditionella kristaller, vilket lägger den teoretiska och materiella grunden för den nya generationen av laserteknik.
Ling fyrkantig bor -nitridkristaller på smältkvartzen.Bild av School of Physics vid Peking University
Optisk kristallteori och material måste vara innovativa och genombrott
Laserteknik är en viktig hörnsten i modern vetenskaplig och teknisk civilisation.Sedan den första Ruby Laser 1960 har den snabba utvecklingen av laserteknologi främjat mänsklig vetenskap och teknik civilisation och avlar en marknadsstorlek på mer än 2000 miljarder dollar och har skapat mer än 20 Nobelpris.
Optiska kristaller är kärnkomponenterna i lasertekniken och är nyckeln till att inse funktionerna för laserfrekvensomvandling, pulskomprimering, datakryptering och informationsbehandling.1962 föreslog Harvard University Giordmaine och Nobelprisvinnaren Bloembergen och andra två teorier: dubbel -förödande fasmatchning och periodisk polarisation kvasi -fas matchning i processen med icke -linjära parametrar, som direkt styrde utvecklingen och beredningen av optiska kristaller i de kommande 60 åren.
Enligt Liu Kaihui, professor vid School of Physics vid Peking University, har det fysiska teorin och materialsystemet för traditionella optiska kristaller förbättrats. och funktionell utveckling.”I framtiden bör laser placeras i små satelliter eller nano -robotar. Utvecklingen av den nya generationen av laserteknik är brådskande att bryta igenom innovationen av optisk kristallteori och material.”
De nya optiska kristallerna är bara 1 mikron tjocka och energieffektiviteten är 10 000 gånger
Akademiker Wang en och Liu Kaihui från School of Physics vid Peking University har länge varit engagerad i studien av fysisk och spektral fysik i ljuselement (Bor, kol, kväve) material.Under 2014 etablerade forskarteamet riktningen för optisk kristall av ljuselementmaterial för att utforska kontrollen och optisk kristallteori för ljuselementets enstaka kristaller.
Efter tio års ackumulering och nederbörd, 2023, erövrade forskarteamet slutligen det super svåra problemet för framställning av ljusmaterial med enkla kristallmaterial och insåg den stora -skala beredningen av diamant -nitridkristallmaterialet. med en tjocklek av mikronivåer.
Samtidigt skapade forskarteamet först den tredje fas matchningsteorin -gränssnittet -vänd hörnfas matchningsteori och framställde en ny typ av optisk kristall -corner diamantnitridboron -nitridoptisk kristall.
Lyckligtvis alla -fiberlasrar baserade på hörn diamant kväve kväve -nitridkristaller.Bild av School of Physics vid Peking University
Forskningsteamet fann att Labonon -nitridkristallmaterialet roterades och staplades i en specifik vinkel.Kristallen har bara tjocklek på mikronnivå och ”tunna som cikada vingar” är den tunnaste optiska kristallen känd i världen.
Detta forskningsresultat är ett viktigt original genombrott inom Kinas optiska kristallfält, som har öppnat en ny designmodell och materialsystem inom området optisk kristall.
Det förväntas uppnå nya applikationens genombrott i fotonchipet och andra fält
Utvecklingen av denna nya typ av optisk kristall kommer att främja utvecklingen av mitt lands nya generation av integrerad laserteknik i framtiden, förväntas det få nya genombrott i laserteknik på mikro -NANO -bearbetningsutrustning som optiska motorer.Samtidigt har miniatyriserade laser baserat på nya optiska kristaller hög integrerad och hög stabilitet och kommer att användas i stor utsträckning i laserkommunikation och fjärravkänningssystem som används allmänt i chipdroner och miniatyrsatelliter.Jämfört med traditionella optiska kristaller har denna nya typ av optisk kristall en ultra -hög icke -linjär koefficient och utmärkt integreradhet kommer det att vara kärnkomponenterna i fotonchipet, lätt vågledare och enstaka optiska sub -källmoduler i fotonchips.
För närvarande har forskarteamet samarbetat med inhemska laserföretag och har framgångsrikt utvecklat en ny generation av alla laser. , kvantteknologi, specialanvändning av flyg- och rymd.
Akademiker från den kinesiska vetenskapsakademin Wang En sa att optiska kristaller är hörnstenen i utvecklingen av laserteknikCorner Diamond -Nitride Photoresia Crystal har ultralagstorlek, utmärkta integrerade och nya funktioner. .
Beijing News Reporter Zhang Lu
Redaktör Zhang Qian School mot Zhao Lin
Rapport/feedback
