Kitajski znanstveniki razvili ultra tanek, energetsko učinkovit optični kristal

Optični kristal lahko realizira frekvenčno pretvorbo, parametrično ojačanje, modulacijo signala in druge funkcije, je "srce" laserske tehnologije. Po letih raziskav je ekipa pekinške univerze ustvarjalno predstavila novo teorijo optičnih kristalov in prvo uporabo lahkega elementa borovega nitrida za pripravo...
Optični kristal lahko realizira frekvenčno pretvorbo, parametrično ojačanje, modulacijo signala in druge funkcije, je "srce" laserske tehnologije. Po letih raziskav je ekipa pekinške univerze ustvarjalno predstavila novo teorijo o optičnih kristalih in uporabila material lahkega elementa borov nitrid za pripravo ultra tankega, visoko učinkovitega optičnega kristala "kotnega rombičnega borovega nitrida" (kratko TBN) za prvič, ki postavlja teoretične in materialne temelje za novo generacijo laserske tehnologije. Rezultati so bili objavljeni v Physical Review Letters, vodilni fizikalni reviji.
Akademik Kitajske akademije znanosti in profesor na Fakulteti za fiziko Univerze v Pekingu Wang Engo je v ekskluzivnem intervjuju za tiskovno agencijo Xinhua dejal, da ta dosežek ni le izviren preboj v kitajski teoriji o optičnih kristalih, ki odpira novo področje priprave optičnih kristalov z uporabo dvodimenzionalnih tankoplastnih materialov s svetlobnimi elementi, pripravlja pa tudi TBN z debelino le mikrometrov, ki je najtanjši doslej znani optični kristal na svetu, njegova energetska učinkovitost pa je 100 proti 10,{{ 4}} milijonkrat višja v primerjavi z običajnim kristalom z enako debelino. Njegova energetska učinkovitost je 100 do 10,000-krat večja kot pri običajnih kristalih enake debeline.
Faza je metrika, ki opisuje spremembo valovne oblike svetlobnega vala. Ko so svetlobni valovi v kristalu fazno usklajeni in v koraku, lahko izhaja laser z idealno učinkovitostjo in močjo. V zadnjih letih zaradi omejitev tradicionalnih teoretičnih modelov in materialnih sistemov obstoječi kristali težko izpolnjujejo razvojne potrebe miniaturizacije, visoke integracije in funkcionalizacije laserjev.
V ta namen je profesor Liu Kaihui, direktor Inštituta za fiziko kondenziranih snovi in ​​fiziko materialov na Fakulteti za fiziko Univerze v Pekingu in namestnik direktorja večplatforme za kvantne materiale lahkih elementov na celovitem nacionalnem znanstvenem centru Huairou v Pekingu, skupaj z Wang Engom je vodil skupino raziskovalcev, ki je predlagala novo "teorijo ujemanja kotnih faz". Ekipa je ugotovila, da lahko z zlaganjem materialov iz borovega nitrida, kot so "gradniki" in nato z "vrtenjem" pod posebnim kotom, faze različnih svetlobnih valov združijo v visoko učinkovit optični kristal, TBN.
"Če se laser, ustvarjen v kristalu, obravnava kot ekipa, lahko uporaba metode" zavijanja "povsod povzroči usklajenost vseh članov smeri in hitrosti, lahko povečate učinkovitost pretvorbe energije laserja." Liu Kaihui je dejal, da je TBN debel le 1 do 10 mikronov, kar ustreza eni tridesetini debeline običajnega papirja A4, medtem ko je debelina trenutnih optičnih kristalov večinoma reda milimetrov ali celo centimetrov.
"Optični kristali so temelj razvoja laserske tehnologije." S svojo izjemno tanko velikostjo, odlično integracijo in popolnoma novimi funkcijami naj bi TBN v prihodnosti uresničil nove preboje v aplikacijah na področjih, kot so kvantni viri svetlobe, fotonski čipi in umetna inteligenca, je dejal Wang Engo.